Welcome to the Lectures Wiki Netzwerkanalyse SS 2014

News

Mündliche Prüfungen: Freitag, 18. Juli 2014, ab 8.00 Uhr, R 142, A6 (Dienstzimmer Bockmayr)

General Information

SWS/credit hrs: 2+2+2 , credits: 10 ECTS

Lecturer: Alexander Bockmayr, Martin Vingron

Language: Englisch

Ziel: Das Ziel der Veranstaltung ist das Kennenlernen grundlegender mathematischer und algorithmischer Konzepte im Bereich der Modellierung, Simulation und Analyse molekularer Netzwerke im Rahmen der algorithmischen Systembiologie. Die Studierenden lernen eine biologische oder medizinische Fragestellung zu analysieren, zu gegebenen Daten einen passenden Modellierungsansatz auszuwählen und umzusetzen, sowie die Ergebnisse zu beurteilen und zu kommunizieren.

Inhalte: Es werden vertieft Themen aus folgenden Gebieten behandelt:
- Modellierung biochemischer Netzwerke mit gewöhnlichen Differentialgleichungen
- Diskrete Modellierung regulatorischer Netzwerke
- Constraintbasierte Modellierung metabolischer Netzwerke
- Stochastische und hybride Modellierung

Dates

	Time	Location
Lecture	Friday 10 - 12	Arnimallee 6 SR 025/026
Exercise	Friday 12 - 14	Arnimallee 6 SR 025/026
Seminar	Monday 10 - 12	Takustr. 9 SR 051

Lecture Schedule (FU Part)

Date	Lecturer	Topic	Lecture Material	Aditional Material
14 April 2014	Bockmayr	Introduction to systems biology	Slides	Article
18 April 2014	Holiday
21 April 2014	Holiday
25 April 2014	Bockmayr Bockmayr	Continuous modeling: reaction networks, phase plane analysis	Slides XPP Software	Lecture Notes E. Sontag (Chapt. 1.6, 1.4)
28 April 2014	Bockmayr	Continuous modeling: stability analysis	Slides	Lecture Notes E. Sontag (Chapt. 1.2)
02 May 2014	Bockmayr Röhl	Continuous modeling: stability analysis Exercises	Exercises
05 May 2014	Bockmayr	Continuous modeling: bifurcation analysis	Slides	Lecture Notes E. Sontag (Chapt. 1.9)
09 May 2014	Bockmayr Röhl	Discrete modeling: Thomas formalism Exercises: Bifurcation analysis	Slides Exercises	Online book
12 May 2014	Forgo Misircova	Continuous modeling: Seminar		Paper1 Paper2 Cell Cycle Page
16 May 2014	Bockmayr Bockmayr	Discrete modeling: Thomas formalism Discrete vs. continuous descriptions	Slides	Article
19 May 2014	Röhl	Exercises	Exercises	GinSim
23 May 2014	Bockmayr Bockmayr	Discrete modeling: Model checking	Slides
26 May 2014	Röhl	Exercises	Exercises
30 May 2014	Bockmayr Röhl	Constraint-based modeling Exercises	Slides
02 June 2014	Koch Marschall	Discrete modeling: Seminar		Paper1 Paper2 Software
06 June 2014	Bockmayr Röhl	Constraint-based modeling Exercises	Slides Exercise
09 June 2014	Holiday
13 June 2014	Bockmayr Bockmayr	Stochastic modeling	Slides1 Slides2	Article Online Lecture
16 June 2014	No lecture
20 June 2014	Frisch Vimalakanthan	Constraint-based modeling: Seminar		Paper1 Paper2 Software
20 June 2014	Faizi Güttler	Stochastic modeling: Seminar		Paper1 Paper2 Software
14 July 2014	Bockmayr Röhl	Fragestunde zur Prüfungsvorbereitung
18 July 2014	Bockmayr Vingron	Mündliche Prüfungen

Materials

Systems biology

• Kitano H. Systems biology: a brief overview Science. 2002 Mar 1;295(5560):1662-4
• Walhout M, Vidal M, Dekker J. Handbook of Systems Biology, Elsevier, 2013

Continuous modeling

• Sontag ED. Lecture Notes on Mathematical Systems Biology Rutgers Univ., Apr 2014
• Tyson JJ, Chen K, Novak B. Network dynamics and cell physiology Nat Rev Mol Cell Biol. 2001 Dec;2(12):908-916
• Tyson JJ, Novak B. Irreversible Transitions, Bistability and Checkpoint Controls in the Eukaryotic Cell Cycle: A Systems-Level Understanding Handbook of Systems Biology, 2013, Chapter 14, Pages 265–285

Discrete modeling

• Thomas R, Kaufman M. Multistationarity, the basis of cell differentiation and memory. II. Logical analysis of regulatory networks in terms of feedback circuits Chaos. 2001 Mar;11(1):180-195
• Thomas R, D'Ari R. Biological Feedback. CRC Press, 1990. Online version

Constraint-based modeling

• Terzer M, Maynard ND, Covert MW, Stelling J. Genome-scale metabolic networks Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. 2009 Nov-Dec;1(3):285-97 pdf
• Orth JD, Thiele I, Palsson BØ. What is flux balance analysis? Nat Biotechnol. 2010 Mar;28(3):245-8.
• Lewis NE, Nagarajan H, Palsson BO. Constraining the metabolic genotype-phenotype relationship using a phylogeny of in silico methods. Nat Rev Microbiol. 2012 10(4):291-305.

Stochastic modeling

• Gillespie DT, Hellander A, Petzold LR. Perspective: Stochastic algorithms for chemical kinetics J Chem Phys. 2013 May 7;138(17):170901.

Tutorial

Bitte tragt euch in die Mailingliste ein: https://lists.fu-berlin.de/listinfo/netzwerkanalyse14

Exercises:

First Exercise

Second Exercise. Löst die zweite Aufgabe und sendet mir bis Mittwoch (14.05.2014) die Lösungen zu (Screenshots der Hopfbifurcation und die Lösungen zur ersten (als PDF oder auch direkt zu mir ins Büro)).

Third Exercise. Löst die dritte Aufgabe (GinSim) und sendet mir eure Ergebnisse zu.

Fourth Exercise Löst die vierte und die fünfte Aufgabe und sendet mir eure Ergebnisse zu.

Fifth Exercise Keine Hausaufgaben, da ihr so schnell in der Übung wart. Diejenigen die nicht in der Übung waren, sollten versuchen den Zettel zu lösen und mir ihre Ergebnisse zuschicken.

Für die aktive Teilnahme gilt: Anwesenheit in den Übungen und die regelmäßige Abgabe der Hausaufgaben (50% der Gesamtpunkte)

AdditionalMaterialNetzwerk

Hier findet ihr zusätzliches Material. Solltet ihr keinen Zugriff haben, schreibt einfach eine Email eine Annika: annika.roehl@fu-berlin.de