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Oggetto:
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Sistemi complessi per la biologia

Oggetto:

Complex Systems for Biology

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Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
INT0381
Docenti
Prof. Michele Caselle (Titolare del corso)
Prof. Marco Regis (Titolare del corso)
Corso di studio
Laurea Magistrale Interateneo in Fisica dei sistemi complessi
Anno
2° anno
Periodo
Primo Semestre
Tipologia
B=Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
Propedeutico a
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Il corso offre un'introduzione alla Biologia Computazionale, con particolare attenzione all'utilizzo delle tecniche più importanti di meccanica statistica e di fisica teorica per lo studio dei sistemi biologici.

The course offers a general  introduction to Computational Biology, with a particular attention to the use and application of tools typical of Statistical Mechanics and Theoretical Physics to Systems Biology.

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Risultati dell'apprendimento attesi

 

Conoscenza e capacità di comprensione:

Alla fine del corso lo studente avrà una conoscenza approfondita dei più moderni risultati nel campo della Biologia Computazionale, delle tecniche di inferenza in Biologia Molecolare e dei più moderni metodi di simulazione applicati ai sistemi biologici.


Capacità di applicare conoscenza e comprensione:

Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado di risolvere alcuni semplici esempi di regolazione genica, e discutere proprietà di teoria delle reti e della statistica Bayesiana

 

Knowledge and Understanding:

At the end of course the student will reach a good knowledge of the most advanced results in Computational Biology, of inference methods in Molecular Biology and of the most advanced simulation techniques for Systems Biology.


Applying Knowledge and Understanding:

The knowledge acquired during the lectures will be applied to the solution of simple problems in gene regulation, network theory and bayesian statistics

 

 

 

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Programma

Si discuteranno alcune applicazioni della meccanica statistica ai sistemi
biologici. In particolare:
  - Entropia di Shannon e sue generalizzazioni per l'analisi di sequenze
  - Catene di Markov nascoste e data mining
  - Simulazione al calcolatore di sistemi biologici:
     Metodi Montecarlo e Dinamica Molecolare
  - Teoria dei network
  - Dinamica dei circuiti di regolazione genica

We shall discuss a few applications of modern statistical mechanics to
biological systems. In particular:
   - Shannon entropy and sequence analysis
   - Hidden Markov models and data mining
   - Computer simulations of biological systems: Montecarlo and Molecular Dynamics.
   - Network theory
   - Biological circuits in Gene regulation

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Modalità di insegnamento


Lezione frontale, se necessario con uso di slide.

Per l'a.a. corrente le lezioni saranno anche trasmesse in streaming tramite le pagine WebEx personali dei docenti, esclusivamente per studenti seriamente impossibilitati a partecipare alle lezioni in presenza.

La prima lezione sarà il 29/09 alle ore 16 in Aula C e al seguente link:

https://unito.webex.com/unito/j.php?MTID=mebc81afe35be607daff8ede17f28d9f8

Se l’emergenza sanitaria dovesse persistere e/o aggravarsi le lezioni potranno essere svolte a distanza tramite piattaforma WebEx.

 


Blackboard lectures. When needed with slides.

For the current year lectures will be also available via streaming.

The first lecture will be on 29/09 at 16:00 in aula C and at the following link:


https://unito.webex.com/unito/j.php?MTID=mebc81afe35be607daff8ede17f28d9f8

 

 

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame è costituito da una prova orale, della durata tipica di 40-50 minuti, nella quale viene chiesto di affrontare ab initio due, o al più tre, argomenti svolti a lezione,  discutendo sia gli aspetti  fisici che biologici del problema . In caso di non superamento dell'esame la ripetizione dello stesso deve avvenire almeno due settimane dopo la prima prova.

La modalità di verifica dell'apprendimento rimane invariata anche nel caso avvenga per via telematica, attraverso videoconferenza.

A partire da Settembre 2020 gli esami si terranno di nuovo in presenza.  Gli studenti possono comunque chiedere di sostenere l'esame per via telematica.  Gli studenti interessati a questa opzione sono pregati di contattarmi

The exam consists in an oral examination, of typical duration of 40-50 minutes, during which the student has to develop ab initio two of the topics explained during the lectures. The student has to demonstrate to have gained both physical insight and technical mathematical abilities. In case the exam fails, it cannot be repeated earlier than two weeks after the first attempt.

The same modality applies also in the case of online exams through video conference.

From September 2020 exams will be again in presence.  However students may choose, if they want, to take the exam  through video conference. In this case they should contact me in advance.

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Attività di supporto

Testi consigliati e bibliografia

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U. Alon "Introduction to Systems Biology" Chapman & Hall (2007)



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Note

Il Corso inizierà mercoledì 29 Settembre 2021

The lectures will start on Wenesday,  29/09/2021

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Insegnamenti che mutuano questo insegnamento

Registrazione
  • Aperta
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    Ultimo aggiornamento: 28/06/2022 16:07