SluitenHelpPrint
Switch to English
Cursus: B-B1SYSB09
B-B1SYSB09
Systeembiologie
Cursus informatieRooster
CursuscodeB-B1SYSB09
Studiepunten (ECTS)7,5
Categorie / Niveau1 (Bachelor Inleiding)
CursustypeCursorisch onderwijs
VoertaalNederlands
Aangeboden doorFaculteit Betawetenschappen; Undergraduate School Bètawetenschappen;
Contactpersoondr. C. Kesmir
E-mailC.Kesmir@uu.nl
Docenten
Docent
dr. R.J. de Boer
Overige cursussen docent
Docent
dr. B.E. Dutilh
Overige cursussen docent
Docent
dr. C. Kesmir
Overige cursussen docent
Contactpersoon van de cursus
dr. C. Kesmir
Overige cursussen docent
Docent
dr. K.H.W.J. ten Tusscher
Overige cursussen docent
Blok
3  (03-02-2020 t/m 17-04-2020)
Aanvangsblok
3
TimeslotBC: Zie 'Help'
Onderwijsvorm
Voltijd
Cursusinschrijving geopendvanaf 28-10-2019 t/m 24-11-2019
AanmeldingsprocedureOsiris
Inschrijven via OSIRISJa
Inschrijven voor bijvakkersNee
VoorinschrijvingNee
WachtlijstNee
Plaatsingsprocedureadministratie onderwijsinstituut
Cursusdoelen
Leerdoelen
Na het volgen van de cursus kun je:
Basis wiskunde:
  • Vergelijkingen oplossen, afgeleides en limieten berekenen, functies tekenen, en rekenen met breuken, exponenten en logaritmen.
Programmeren met ‘R’
Bioinformatic Data Analysis:
  • Biologie als een “data science”: hoe komen we aan metingen, en waar slaan we ze op?
  • Werken met clustering, sequentie alignments, fylogenetische bomen.
  • Introductie tot de programmeertaal R: hoe werken computer scripts?
  • Bioinformatische tools: waartoe worden ze gebruikt? Hoe werken ze? Sterke en zwakke punten?
  • Data analyseren met online bioinformatische tools en de resultaten interpreteren.
Mathematische en Theoretische Biologie:
  • Reductionistische versus systeembiologische aanpak herkennen.
  • Wiskundige modellen over verschillende soorten biologische systemen lezen, begrijpen en interpreteren.Het gedrag van wiskundige modellen voorspellen door deze te analyseren in een faseruimte met isoclines en evenwichten.
  • Wiskundige modellen analyseren met behulp van het programma Grind in R
Vaardigheden
  • creatief, kritisch, en probleemoplossend denken en werken.
  • De computer gebruiken om biologische vragen te beantwoorden,
  • bioinformatische tools toepassen,
  • programmeren met R,
  • werken met complexe systemen en wiskunde,
Inhoud
Ingangseisen
VWO met profiel Natuur en Gezondheid met natuurkunde of Natuur en Techniek met biologie.
 
Inhoud
Complexiteit is een fenomeen waarbij vele kleine onderdelen samenkomen in een groter, complex systeem. Biologische systemen zijn complex op elk niveau. Traditioneel worden biologische systemen reductionistisch bestudeerd, door ze uit elkaar te halen en kennis te verzamelen over de kleine deelsystemen. In de systeembiologie (Systems Biology) gaat het juist over het integreren van kleine onderdelen tot een groter geheel. Daarbij worden allerlei gerelateerde biologische feiten gecombineerd in een model om op die manier de werking van het gehele biologische systeem beter te begrijpen. Systeembiologie is een onderzoeksgebied dat voornamelijk wordt bedreven in "dry labs", waar computers het meeste werk verrichten en de onderzoeker de computationele resultaten probeert te begrijpen en te overzien.
 
Indeling
De eerste helft van de cursus bestaat uit drie onderdelen, Basiswiskunde, programmering in R en Bioinformatic Data Analysis. In de tweede helft van de cursus richten we ons op Wiskunde en Theoretische Biologie.
 
Basis wiskunde
Op de eerste drie maandagen van de cursus bieden we de gelegenheid om de basiswiskunde die iedere bioloog moet beheersen bij te leren of op te frissen. Het gaat hierbij om vergelijkingen oplossen, afgeleides en limieten berekenen, functies tekenen, en rekenen met breuken, exponenten, en logaritmen. Opgaves worden gemaakt in de DWO (digitale wiskunde omgeving), en tellen mee voor het bonuspunt van het Bioinformatica deel.
 
Programmeren met R
In deze cursus leer je programmeren in de taal R en hoe je R kunt gebruiken voor data-analyse en visualisatie. R is uitgegroeid tot een standaard platform voor data-analyse en het maken van grafieken en je kunt er een enorme reeks statistische procedures mee uitvoeren. Eerst leer je over de datatypes van R, zoals vectors, arrays, matrices, lists, data frames. Daarna wordt aandacht besteed aan het gebruik van R library functies en de creatie van user defined functions. Tevens komt control flow in R aan bod.
 
Bioinformatic Data Analysis
De bioinformatische analyse van biologische data is van groot belang in alle biologische disciplines. De moderne biologie verzamelt in een hoog tempo metingen die opgeslagen worden in grote databanken. Voorbeelden hiervan zijn grote aantallen complete genomen van verschillende organismen, de aanwezigheid van micro-organismen in verschillende milieus, de expressiepatronen van genen in verschillende cellen, en de netwerken van interacties tussen de verschillende eiwitten in een cel. De bioinformatica probeert deze schat van biologische data te combineren, integreren, en analyseren.
In de eerste vijf weken richten we ons op basisconcepten en vaardigheden uit de bioinformatica. In dit deel van de cursus maak je kennis met de werking van fundamentele methodes die gebruikt worden in de analyse van biologische datasets, zoals clustering, sequentie alignment, homologie searches, en fylogenie. Eén van de belangrijkste vaardigheden van een goede bioinformaticus is om zinnige interpretaties te maken op basis van grote hoeveelheden data, en te leren door de bomen het bos te zien. Daarom leer je in dit deel van de cursus ook om de resultaten van dergelijke analyses interpreteren.
 
Mathematische en Theoretische Biologie
Dit deel van de cursus gaat over het modeleren van biologische systemen. Om dit te kunnen doen combineren we de wiskunde van differentiaalvergelijkingen met de analyse van modellen uit de theoretische biologie en systeembiologie. Hierbij zal de basiswiskunde (behandeld tijdens de eerste helft van de cursus) van groot belang zijn. Deze modelleringstak binnen de systeembiologie wordt ook wel computationele levenswetenschappen (Computational Life Sciences) genoemd.
In dit deel van de cursus leer je hoe je wiskundige modellen kunt lezen, interpreteren, analyseren, en op een computer simuleren. We behandelen de wiskundige technieken die je hier voor nodig hebt. Je leert evenwichten te bepalen en faseruimtes te schetsen waaruit we de stabiliteit van deze evenwichten aflezen. We behandelen wiskundige modellen uit een aantal verschillende biologische disciplines zodat je kunt zien dat de systeembiologie in veel vakgebieden gebruikt wordt.
 
Onderwijsvormen
Elke dag begint met een hoorcollege, soms voorafgegaan door huiswerk, bijvoorbeeld het bekijken van kennisclips of het lezen van een artikel. Dit wordt gevolgd door een werkcollege (papier en pen opgaven en/of een computerpracticum). Het volgen van de werkcolleges en de computerpractica is onontbeerlijk voor een voldoende begrip van de stof. Zelfstudietijd tijdens de cursus gebruik je om opgaves te maken, de uitgedeelde artikelen te bestuderen en om de stof van de volgende keer voor te bereiden.
 
Toetsing
Basiswiskunde
  • DWO opgaves tellen mee voor het bonuspunt van het Bioinformatica deel
Programmeren met R
  • Blackboard toetsen tellen voor de bonuspunten voor beide delen van de cursus mee
Bioinformatic Data Analysis 
  • Schriftelijke toets na week zes van de cursus
  • Cijfer telt voor 60% mee in het eindcijfer van de cursus.
  • Er kan een bonuspunt worden verdiend door actieve aanwezigheid op de werkcolleges/computerpractica en het maken van opgaves in de zelfstudietijd. Dit bonuspunt wordt opgeteld bij het deeltoetscijfer (maximum eindcijfer is een 10).
Mathematische en Theoretische Biologie
  • Schriftelijke toets aan het einde van de cursus,
  • Cijfer telt voor 40% mee in het eindcijfer van de cursus,
  • Er kan een bonuspunt worden verdiend door actieve aanwezigheid op de werkcolleges/computerpractica, het maken van DWO opgaves en het doen van een klein project. Dit bonuspunt wordt opgeteld bij het deeltoetscijfer (maximum eindcijfer is een 10).
Eindcijfer
  • Het eindcijfer wordt voor 50% bepaald door deeltoets I en voor 50% bepaald door deeltoets II.
  • Om een voldoende te halen moet je bovendien voor ieder van de twee afzonderlijke onderdelen minstens een 5 gehaald hebben. Herkansing
  • Van de onderdelen die niet herkanst hoeven worden blijft het deeltoetscijfer staan.
  • De eventueel behaalde bonuspunten blijven staan.
Herkansing
  • Van de onderdelen die niet herkanst hoeven worden blijft het deeltoetscijfer staan.
  • De eventueel behaalde bonuspunten blijven staan.
Studiemateriaal
Voor elk deel van de cursus is een reader beschikbaar. Deze is gratis te downloaden als PDF of in papieren versie aan te schaffen.
Competenties
-
Ingangseisen
Je moet voldoen aan de volgende eisen
  • Ingeschreven voor een opleiding van de faculteit Faculteit Betawetenschappen
  • Ingeschreven voor één van de volgende opleidingen
    • Biologie
    • Scheikunde
Voorkennis
VWO met profiel Natuur en Gezondheid met natuurkunde of Natuur en Techniek met biologie.
Verplicht materiaal
-
Aanbevolen materiaal
Reader
─Readers: De readers koop je tegen kostprijs of kun je downloaden via Blackboard of de algemene website van de cursus: http://theory.bio.uu.nl/sb.
Software
R-Studio Desktop (beschikbaar in MyWorkPlace) NetLogo (beschikbaar in MyWorkPlace)
Werkvormen
Computerpracticum

Hoorcollege

Toetsen
Eindresultaat
Weging100
Minimum cijfer-

SluitenHelpPrint
Switch to English