SYSTEM BIOLOGY - BIOLOGIA DEI SISTEMI

Introduzione sulla System Biology nel contesto delle biotecnologie moderne;
La teoria dei grafi;
Topologia dei network (grado, distanza, diametro, coefficiente di clustering, betweenness);
Interazioni nelle reti e funzioni biologiche: vie, nodi;
Modelli di network (random, scale-free, gerarchici);
Concetto di “hub”
Moduli, motivi e network gerarchici;
Identificazione delle interazioni tra fattori di trascrizione e i loro siti di legame (ChIP)
Esempi di reti con fattori di trascrizione e sequenze di DNA: approcci sperimentali per lo studio di tali reti
Saggio mono-ibrido; doppio-ibrido; triplo ibrido; reverse two-hybrid;
Esempi di reti con interazioni tra proteine: interattomi e loro limitazioni
Metodi per identificare interazioni proteina-proteina e proteina-DNA;
Origini della robustezza: ridondanza dei nodi; presenza di vie alternative;
Un sistema robusto: il cancro;
Reti di regolazione genica: un esempio di segnalazione del TGF-β in C.elegans;
Reti di letalità sintetica: progresso verso una rete di interazione genica;
Esempio di rete di letalità sintetica in S.cerevisiae: analisi della via di secrezione;
Modelli matematici e systems biology: come si costruiscie un modello, modelli stochiometrici, metabolici e cinetici. Esempio: la systems biology per lo studio di un modello matematico del metabolism dell’arginina

Alcuni argomenti trattati durante i seminari:

Proprietà delle reti, Reti fisiche, logiche e reti come grafi, Concetti di dinamicità, stabilità e robustezza;
reti di regolazione basati su miRNA
Systems biology vs synthetic biology
Interazioni proteina-DNA, proteina-proteina: metodi per la loro identificazione. Reti di interazione;
reti trofiche marine
Systems biology e ritmi circadiani