Behörighetskrav

Reglerteknik. Genfunktion. Makromolekylära maskiner. Ordinära differentialekvationer. Beräkningsvetenskap I. Biofysikalisk kemi.

Syfte

Kursen skall ge kunskap om kvantitativa aspekter av biologiska kontrollsystem för genuttryck, DNA-replikation och metabolism. Kursen skall vidare ge kunskap om matematiska, stokastiska och numeriska metoder för analys av dynamiskt beteende hos biologiska kontrollsystem.

Innehåll

Icke-linjär analys: Fasrumsanalys, bifurkationsteori, stabilitet, oscillationer. Mesoskopisk kinetik: Masterekvationen, Gillespie algoritmen, Linear noise approximationen. Reaktions-diffusions modeller. Plasmidkopietals reglering. Principer bakom robusta kontrollsystem för Kemotaxi och Morfogenes. Global analys av växande system. Biologiska kontrollsystem för reglering av genuttryck, repressorsystem och transkriptionell attenuering. Separation av tidsskalor. Flödesbalansanalys (FBA). I kursen ingår programmeringsinlämingsuppgifter i MATLAB. Dessa behandlar några utvalda kontrollsystem som illusterar känslighetsförstärking i transkriptionsreglering, skillanden mellan stokastisk och deterministisk analys av cirkadiska rytmer och robusthet i ryggformeringen hos bananflugan.

Undervisning

Föreläsningar och inlämningsuppgifter.

Examination

Skriftligt prov vid kursens slut.