Modultitel

  • Analyse Metabolischer Netzwerke

Modultitel (Englisch)

  • Analysis of metabolic networks

Lehrveranstaltungen des Moduls

  • Modellierung und Simulation metabolischer Netzwerke (WS: 2V + 2 Ü)
  • Simulation metabolischer Prozesse (SS: 4Pj) oder
  • Analyse metabolischer Netzwerke (WS 2S)

Modulverantwortliche(r)

Lehrinhalte

Fundamentale biochemische Mechanismen der Molekularen Biologie konnten in den vergangenen Jahren identifiziert und weitgehend analysiert werden. Die hier gewonnenen Erkenntnisse bezüglich der genetischen Information und gengesteuerten metabolischen Prozesse werden auf der Grundlage von molekularen Datenbanken systematisch erfasst. Somit steht heute eine Vielzahl von Informationssystemen im Internet zur Verfügung, um die Analyse komplexer zellulären Prozesse zu unterstützen. Die Analyse der metabolischen Prozesse auf der Basis der molekularen Erkenntnisse stellt heute einen wesentlichen Arbeitsbereich der Bioinformatik dar. Im Bereich der Molekularen Biologie steht dabei die Analyse der Genregulation, der gengesteuerten biochemischen Reaktionen sowie deren Phänotypen im Brennpunkt der aktuellen Aktivitäten. Dabei ist durch Datenbankintegration und gezielte algorithmische Netzwerkanalyse sowie Modellierung und Simulation das Verständnis der metabolischen Netzwerke systematisch zu erarbeiten.

Literatur
- Eberhard Voit: Computational Analysis of Biochemical Systems, Cambridge University Press 2000
- Julio Collado-Vides und R. Hofestädt (Herausgeber): Gene Regulation and Metabolism, Post-Genomic Computational Approaches, Cambridge, MA: MIT Press, 2002

Kompetenzen

Die Studierenden sollen in der Lage sein die relevanten elektronischen Informationsquellen (z.B. KEGG, BRENDA, TRANSFAC) zu nutzen, Methoden der Integration molekularer Datenquellen anzuwenden und verfügbare Tools (z.B. SRS, Biodataserver) zu bedienen. Mittels verfügbarer Simulatoren (z.B. GEPASI,
E-CELL, Petrinetz-Simulator) sollen exemplarische metabolische Netzwerke analysiert und simuliert werden.

Anzahl Einzelleistungen (benotet und unbenotet)

eine benotete und eine unbenotete Einzelleistung

Prüfungsformen

mündliche Prüfung oder Klausur (benotet)

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

Bestehen der mündlichen Prüfung oder Klausur über die Vorlesung und Übung ergibt 3 LP, aktive Teilnahme an den Übungen ergibt 4 LP und erfolgreiche Teilnahme am Projekt oder Seminar ergibt 3 LP.

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Vorlesung Modellierung und Simulation
metabolischer Netzwerke
Nachbereitung der Vorlesung:
Übungen
Vorbereitung der Übungen:
Vorbereitung auf die Modulprüfung:
gesamt: 210h = 7 LP

2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
2 SWS x 16 Wochen
2,5h/Woche x 16 Wochen

 = 30h
= 15h
= 30h
= 45h
= 90h
Projekt:
Besprechungen:
Nachbereitung der Besprechungen:
Entwurf Algorithmen:
Implementierung:
gesamt: 90h = 3 LP		 2 SWS x 16 Wochen
1h/Woche x 16 Wochen
1 SWS x 16 Wochen
2h/Woche x 16 Wochen		 = 30h
= 15h
= 15h
= 30h

oder

Seminar
Vorbereitung des Vortrags
Erstellung der Folien
Ausarbeitung des Vortrags
gesamt: 90h = 3 LP

 2 SWS x 16 Wochen

= 30h
= 20h
= 10h
= 30h

Leistungspunkte für das Modul: 10 LP

Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse

Algorithmen und Datenstrukturen I und II
Grundkenntnisse Genetik und Biochemie
Grundkenntnisse Mathematik

Modultyp und Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul für die Masterstudiengänge

  • Naturwissenschaftliche Informatik (Vertiefung Informatik)
  • Intelligente Systeme (Vertiefung Intelligente Systeme)
  • Bioinformatik und Genomforschung (WP Bioinformatik)
  • Molekulare Biotechnologie (Spezialisierung Biologie/Bioinformatik/Genomforschung)

Dauer des Moduls / Angebotsturnus

Wintersemester: Vorlesung und Übung
Sommersemester: Projekt
jährlich