Системная биология и персонализированная медицина

Магистратура 2023/2024

Лучший по критерию «Полезность курса для Вашей будущей карьеры»

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»

Статус: Курс обязательный (Анализ данных в биологии и медицине)

Направление: 01.04.02. Прикладная математика и информатика

Кто читает: Департамент больших данных и информационного поиска

Где читается: Факультет компьютерных наук

Когда читается: 2-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Пятницкий Михаил Алексеевич

Прогр. обучения: Анализ данных в биологии и медицине

Язык: русский

Кредиты: 6

Контактные часы: 56

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Дисциплина представляет собой введение в системную биологию с акцентом на анализ биологических данных и их применение в медицине. Акцент делается на анализе данных экспрессии, интенсивном использовании графиков и сетей и других методов для улучшения рутинного статистического анализа с использованием биологических знаний. Специальная лекция посвящена введению в онкогеномику. Этот курс предназначен для студентов с большим опытом работы либо в области молекулярной биологии, либо в области компьютерных наук, но не обязательно и в том, и в другом. Для иллюстрации приложений используется открытая среда программирования R+Bioconductor, которая широко используется в биоинформатике и вычислительной биологии.

Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины «Системная биология и персонализированная медицина» — дать слушателям обзор различных современных методов системной биологии и их применения в медицине. Студенты ознакомятся с классами задач которые может решать системная биология, получат представление о моделировании биологических процессов на различных уровнях, о способах генерирования биологически осмысленных гипотез на основании анализа омиксных данных и о применении данных подходов в персонализированной медицине. Окончившие этот курс смогут самостоятельно проводить высокоуровневый системно-биологический анализ различных типов омиксных данных.

Планируемые результаты обучения

Описывать основные принципы и классы проблем, к которым может быть применена системная биология
Объяснять принципы моделирования биологических процессов на различных уровнях
Определять основные типы моделей биологических сетей, используемых в системной биологии
Применять общедоступные ресурсы, имеющие отношение к данной области биологического применения
Создавать биологически значимые гипотезы на основе анализа высокопроизводительных данных omics
Реализовывать высокоуровневый системно-биологический анализ различных типов данных omics
Объяснять, как системные подходы могут быть использованы для целей персонализированной медицины

Содержание учебной дисциплины

Определение и основные проблемы системной биологии
Моделирование биологических и биохимических систем
Системно-биологический анализ транскриптомных данных
Проблемы возникающие при анализе омиксных данных
Биологические сети и их свойства
Применение сетей для анализа омиксных данных
Введение в онкогеномику
Системная медицина

Элементы контроля

Домашние задания
Будет несколько домашних заданий, в среднем со сроком выполнения в 2 недели. Домашние задания, сданные с опозданием, будут оштрафованы путем умножения оценки на коэффициент 0,66. Итоговая оценка за домашнее задание оценивается как средняя оценка по всем домашним работам. Дополнительные оценки можно получить, представив недавно опубликованную статью по теме.
Экзамен
Устный экзамен

Промежуточная аттестация

2023/2024 учебный год 2 модуль
0.7 * Домашние задания + 0.3 * Экзамен

Программа дисциплины