Introducción a la biología de sistemas

Descripción

Este curso presentará al estudiante a la biología de sistemas contemporánea centrada en las células de mamíferos, sus componentes y sus funciones. La biología se está moviendo de molecular a modular. A medida que nuestro conocimiento de nuestro genoma y expresión génica se profundiza y desarrollamos listas de moléculas (proteínas, lípidos, iones) involucradas en los procesos celulares, debemos entender cómo estas moléculas interactúan entre sí para formar módulos que actúan como sistemas funcionales discretos. Estos sistemas subyacen a los procesos subcelulares centrales, como la transducción de señales, la transcripción, la motilidad y la excitabilidad eléctrica. A su vez, estos procesos se unen para exhibir comportamientos celulares como secreción, proliferación y potenciales de acción. ¿Cuáles son las propiedades de tales sistemas subcelulares y celulares? ¿Cuáles son los mecanismos por los cuales surgen los comportamientos emergentes de los sistemas? ¿Qué tipos de experimentos informan el pensamiento a nivel de sistemas? ¿Por qué necesitamos computación y simulaciones para comprender estos sistemas?

El curso desarrollará múltiples líneas de razonamiento para responder las preguntas enumeradas anteriormente. Dos hilos principales de razonamiento son: el diseño, la ejecución y la interpretación de experimentos multivariables que producen grandes conjuntos de datos; razonamiento cuantitativo, modelos y simulaciones. Se discutirán ejemplos para demostrar “cómo” surgen las funciones a nivel celular y “por qué” el conocimiento mecanicista nos permite predecir comportamientos celulares que conducen a estados de enfermedad y respuestas a medicamentos.