Genome-scale metabolic models - MB151P112E

• Title: Genome-scale metabolic models
• Czech title: Metabolické modely na genomové úrovni
• Guaranteed by: Department of Cell Biology (31-151)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2022
• Semester: summer
• E-Credits: 4
• Examination process: summer s.:combined
• Hours per week, examination: summer s.:1/0, Ex [TS]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Guarantor: Kiran Patil, Ph.D.

Annotation

English

Metabolism is a fundamental cellular process that provides molecular building blocks for growth and maintenance of life. To optimize resource use and maximize fitness, cells must be able to respond to genetic and environmental changes through highly coordinated metabolic regulation. The course first introduces the basic principles of operation and regulation of metabolic networks and then covers a new area of genomic level of metabolic modeling. The course will show how to link genomic data to mechanistic modeling using examples of cell factories and microbial communities.
Areas covered: architecture of metabolic networks, genomic level of metabolic models, flux balance analysis, composition of cell factories, simulation of metabolic interactions in microbial communities.

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (25.10.2019)

Czech

Metabolismus je fundamentální buněčný proces, který poskytuje molekulární stavební bloky po růst a udržbu života. Aby mohly buňky optimalizovat využití zdrojů a maximalizovat svou fitnes, musí umět odpovídat na genetické změny a změny přícházející z vnějšího prostředí za pomoci vysoce koordinované regulace metabolismu. Kurz nejprve představí základní principy operace a regulace metabolických sítí a poté pokryje novou oblast genomické úrovně metabolického modelování. Kurz ukáže jak spojit genomická data s mechanistickým modelováním na příkladech buněčných továren a mikrobiálních komunit.
Pokryté oblasti: architektura metabolických sítí, genomická úroveň metabolických modelů, flux balance analýza, složení buněčných továren, simulace metabolických interakcí v mikrobiálních komunitách.

Last update: Novotný Marian, Mgr., Ph.D. (28.03.2018)

Literature

Studenti budou mít k dispozici odborné články a kapitoly z knih (příklady jsou uvedeny níže). K dispozici bude také manuál pro cvičení a software pro analýzy.

1. Zelezniak A, Andrejev S, Ponomarova O, Mende DR, Bork P & Patil KR. Metabolic dependencies drive species co-occurrence in diverse microbial communities. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 112 (20), 6449-6454 (2015).

2. Brochado A.R. & Patil K.R. Model-guided identification of gene deletion targets for metabolic engineering in Saccharomyces cerevisiae.  Yeast Metabolic Engineering: Methods and Protocols, Springer, 1152:281-294 (2014).

3. Patil K. R., Rocha I., Forster J. & Nielsen J. Evolutionary programming as a platform for in silico metabolic engineering. BMC Bioinformatics. 6, 308 (2005).

Last update: Novotný Marian, Mgr., Ph.D. (26.03.2018)

Requirements to the exam

English

Content of presentations from individual lectures.

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (25.10.2019)

Czech

Náplň prezentací z jednotlivých přednášek.

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (25.10.2019)

Syllabus

English

What students will gain during the course:

(i) a basic understanding of metabolic models at the genomic level

(ii) understanding the conversion of genomic and meta genomic data into metabolic models

(iii) skills to carry out basic metabolic modeling in both species and communities

skills to perform simulations for desih microbial cell factories

Last update: Šebková Nataša, RNDr., Ph.D. (25.10.2019)

Czech

Co studenti na kurzu získají:

i)               základní porozumění metabolických modelů na genomové úrovni

ii)             porozumění převodu genomických a meta genomických dat do metabolických modelů

iii)            dovedodnosti k provádění zakladního metabolického modelování v jednom druhu i komunitách

dovednosti k provádění simulací pro desihn mikrobiálních buněčných továren

Last update: Novotný Marian, Mgr., Ph.D. (26.03.2018)

Entry requirements

This course is taught in English.

Last update: Novotný Marian, Mgr., Ph.D. (28.03.2018)