Charakteristika volitelného předmětu, jeho uspořádání a cíle: Tento volitelný předmět má cíle znalostní,
dovednostní a v širším pohledu intelektuální. V první rovině (znalostní a dovednostní) je postaven tak, aby
efektivním způsobem presentoval současný stav informatiky se vztahem k biologii a lékařství. Aktivním způsobem
budou probrány přístupy a nástroje současné bioinformatiky zahrnující ukládání lékařských a vědeckých informací,
jejich získávání z databazí, specifické použití a další návazné analyzování. V druhé rovině budou probrány
specifické oblasti, které mají význam pro chápání důležitých konceptů a důležitých oblastí biologie a medicíny. Do
těchto oblastí patří evoluční koncept biologie, regulační mechanismy metabolismu, vývoje, buněčné a tkáňové
homeostázy, tkáňovou obměnu, specializace a diferenciace buněk. Předmět je připraven tak, aby studentům
umožnil orientaci v informatických biomedicínských systémech. Semináře jsou rozděleny na část přednášky
zaměřené na konkrétní tématiku a část praktickou, kdy studenti budou moci řešit vybrané problémy pomocí
bioinformatiky na individuálních počítačích. Je připraveno deset základních seminářů. Témata jsou vybrána tak,
aby zahrnovala oblasti, které se prolínají do většího počtu lékařských oborů a absolvování předmětu tak dalo
studentům nástroje, které budou používat během dalšího studia.
Sylabus
Poslední úprava: Marcela Holanová (19.01.2021)
1. Úvod do Integrativní systémové biologie. Úvodní seminář ukazuje přehled základních informatických nástrojů umožňujících textové vyhledávání, porovnávání a charakterizaci biomedicínských poznatků a dat. Presentuje moderní modelové systémy a jejich propojení do jedné celistvé bioinformatiky. Ukazuje stav vývoje v konkrétních modelových organismech a jejich propojení s biologií člověka s moderním lékařstvím. Bližší presentace modelu C. elegans a jeho významu pro chápání regulace buněčné specifikace a celistvého biologického pohledu. Praktická část: Vyhledání dat ve Wormbase Vytvoření vlastního názoru na gen, jeho expresi a funkci u daného organismu.
2. Nástroje moderní informatiky. V tomto semináři se pomocí informatických nástrojů podíváme do velkého množství dat budeme se zabývat jejich významem, hledat shody dat, rozdíly v publikovaných výsledcích, budeme detekovat diskrepance a konflikty v dostupných biomedicínských údajích. Praktická část: Rychlá orientace v textových vyhledávačích PubMed Vytvoření vlastní rešerše na dané aktuální téma Použití informatických nástrojů umožňujících automatické rešerše Vypracování literární rešerše a napsání souhrnného textu.
3. Evoluční koncept biologie. Koncept, který umožňuje sjednocující pohled na struktury a funkce biologických procesů. Příbuznost genů a proteinů Fylogeneze a kladistika Zachovalé regulační cesty a mechanismy Praktická část: Vytvoření kladogramů a fylogramů Nalezení podobnosti proteinů a zachovalých struktur.
4. Systémový pohled na regulační sítě a/ regulace genové exprese Mechanismy regulace transkripce. Transkripční faktory, mechanismy aktivace a represe genové exprese. Konvergentní mechanismy promítající různorodé stimuly ke konkrétním genům a jejich transkripční regulaci a divergentní mechanismy zajišťující specifikaci regulace. Regulace hormony a hormonálně aktivními látkami cestou jaderných receptorů. Problematika regulace lipofilními hormony ze skupiny zahrnující steroidní hormony, thyroidní hormon, retinoidy a další lipofilní látky s hormonálním účinkem. Vztahy uplatňující se v regulaci vývoje organismu a u nádorů, vedlejší účinky hormonální a antihormonální léčby, osteoporosa a možnosti jejího ovlivnění. Praktická část: Analýza promoterů a regulačních sítí Identifikace proteinových fyzikálních a funkčních interakcí (transkripční faktory a kofaktory.
5. Systémový pohled na regulační sítě b/ buněčná signalizace zaostřeno na insulinový receptor, diabetes a metabolický syndrom. V tomto semináři si ukážeme, že lékařsky velmi důležitý a komplikovaný syndrom představuje mimořádně zajímavou tématiku u které je velmi atraktivní nejen možná léčba ale také velmi efektivní prevence navazujících komplikací. Praktická část: Vyhledání regulační sítě insulinového receptoru a jaderných receptorů. Identifikace pravděpodobných funkcí určitého aktuálního proteinu a spojení do konvergentních regulačních drah.
6. Systémový pohled na regulační sítě c/ posttranskripční regulace genové exprese. RNA interference a malé regulační RNA molekuly. Praktická část: Vyhledání literárního zdroje identifikujícího regulaci na posttrankripční úrovni a jeho kritická analýza.
7. Systémová biologie organel. Strukturně funkční vztahy. Jak potřeby organismu a buněčný stres regulují buněčnou funkci. Praktická část: Vyhledávání hypotetických funkcí konkrétních proteinů ve funkčních databázích s ohledem na pravděpodobnou regulační cestu a funkční strukturu.
8. Integrativní patologie Informatika v patologii Databáze spojující patologii a klinická data Kategorizace dat a pojmů Gene ontology, UniGene, expresní a další databáze patologických stavů Kategorizace regulačních cest a mechanismů Mezinárodní klasifikace nemocí Praktická část: Pohled do databází nemocí a spojení s databázemi obecného charakteru.
9. Systémová integrativní onkologie, regulační sítě nádorové biologie. Informatický systém klasifikace nádorů a nová data biologie nádorů. Nové diagnostické a klasifikační možnosti. Praktická část: Vyhledání literárního zdroje pro konkrétní zadanou otázku a následná informatická analýza.
10. Systémová biologie stárnutí. Stárnutí organismu je geneticky regulováno. Princip Jin a Jang. Stárnutí a regenerace buněk organismu. Praktická část: Vyhledání zdrojů dat a jejich analýza. Identifikace regulačních cest ovlivňujících stárnutí.
Požadavky k zápisu
Poslední úprava: DSVOBOD (20.02.2012)
Doporučeno pro LEK 1., 2., 3., 4., 5., 6. ročník
Rozpis výuky -
Rozpis datumový
Den
Datum
Popis
Učitel
Soubory
Poznámka
Hodnocení
Středa
11.10.2023
1. Úvod do Integrativní systémové biologie. Úvodní seminář ukazuje přehled základních informatických nástrojů umožňujících textové vyhledávání, porovnávání a charakterizaci biomedicínských poznatků a dat. Prezentuje moderní modelové systémy a jejich propojení do jedné celistvé bioinformatiky. Ukazuje stav vývoje v konkrétních modelových organismech a jejich propojení s biologií člověka s moderním lékařstvím. Bližší prezentace modelu C. elegans a jeho významu pro chápání regulace buněčné specifikace a celistvého biologického pohledu. Praktická část: Vyhledání dat ve Wormbase Vytvoření vlastního názoru na gen, jeho expresi a funkci u daného organismu.
MUDr. Marta Kostrouchová, CSc.
Výuka je Online od 14.00 hod
Středa
18.10.2023
2. Nástroje moderní informatiky. V tomto semináři se pomocí informatických nástrojů podíváme do velkého množství dat budeme se zabývat jejich významem, hledat shody dat, rozdíly v publikovaných výsledcích, budeme detekovat diskrepance a konflikty v dostupných biomedicínských údajích. Praktická část: Rychlá orientace v textových vyhledávačích PubMed Vytvoření vlastní rešerše na dané aktuální téma Použití informatických nástrojů umožňujících automatické rešerše Vypracování literární rešerše a napsání souhrnného textu.
MUDr. Zdeněk Kostrouch, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Středa
25.10.2023
3. Evoluční koncept biologie. Koncept, který umožňuje sjednocující pohled na struktury a funkce biologických procesů. Příbuznost genů a proteinů Fylogeneze a kladistika Zachovalé regulační cesty a mechanismy Praktická část: Vytvoření kladogramů a fylogramů Nalezení podobnosti proteinů a zachovalých struktur.
MUDr. Marta Kostrouchová, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Středa
01.11.2023
4. Systémový pohled na regulační sítě a/ regulace genové exprese Mechanismy regulace transkripce. Transkripční faktory, mechanismy aktivace a represe genové exprese. Konvergentní mechanismy promítající různorodé stimuly ke konkrétním genům a jejich transkripční regulaci a divergentní mechanismy zajišťující specifikaci regulace. Regulace hormony a hormonálně aktivními látkami cestou jaderných receptorů. Problematika regulace lipofilními hormony ze skupiny zahrnující steroidní hormony, thyroidní hormon, retinoidy a další lipofilní látky s hormonálním účinkem. Vztahy uplatňující se v regulaci vývoje organismu a u nádorů, vedlejší účinky hormonální a antihormonální léčby, osteoporosa a možnosti jejího ovlivnění. Praktická část: Analýza promoterů a regulačních sítí Identifikace proteinových fyzikálních a funkčních interakcí (transkripční faktory a kofaktory.
MUDr. Zdeněk Kostrouch, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Středa
08.11.2023
5. Systémový pohled na regulační sítě b/ buněčná signalizace zaostřeno na insulinový receptor, diabetes a metabolický syndrom. V tomto semináři si ukážeme, že lékařsky velmi důležitý a komplikovaný syndrom představuje mimořádně zajímavou tématiku u které je velmi atraktivní nejen možná léčba ale také velmi efektivní prevence navazujících komplikací. Praktická část: Vyhledání regulační sítě insulinového receptoru a jaderných receptorů. Identifikace pravděpodobných funkcí určitého aktuálního proteinu a spojení do konvergentních regulačních drah.
MUDr. Marta Kostrouchová, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Středa
15.11.2023
6. Systémový pohled na regulační sítě c/ posttranskripční regulace genové exprese. RNA interference a malé regulační RNA molekuly. Praktická část: Vyhledání literárního zdroje identifikujícího regulaci na posttrankripční úrovni a jeho kritická analýza.
MUDr. Zdeněk Kostrouch, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Středa
22.11.2023
7. Systémová biologie organel. Strukturně funkční vztahy. Jak potřeby organismu a buněčný stres regulují buněčnou funkci. Praktická část: Vyhledávání hypotetických funkcí konkrétních proteinů ve funkčních databázích s ohledem na pravděpodobnou regulační cestu a funkční strukturu.
MUDr. Marta Kostrouchová, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Středa
29.11.2023
8. Integrativní patologie Informatika v patologii Databáze spojující patologii a klinická data Kategorizace dat a pojmů Gene ontology, UniGene, expresní a další databáze patologických stavů Kategorizace regulačních cest a mechanismů Mezinárodní klasifikace nemocí Praktická část: Pohled do databází nemocí a spojení s databázemi obecného charakteru.
MUDr. Zdeněk Kostrouch, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Středa
06.12.2023
9. Systémová integrativní onkologie, regulační sítě nádorové biologie. Informatický systém klasifikace nádorů a nová data biologie nádorů. Nové diagnostické a klasifikační možnosti. Praktická část: Vyhledání literárního zdroje pro konkrétní zadanou otázku a následná informatická analýza.
MUDr. Marta Kostrouchová, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Středa
13.12.2023
10. Systémová biologie stárnutí. Stárnutí organismu je geneticky regulováno. Princip Jin a Jang. Stárnutí a regenerace buněk organismu. Praktická část: Vyhledání zdrojů dat a jejich analýza. Identifikace regulačních cest ovlivňujících stárnutí. Zápočet.
MUDr. Zdeněk Kostrouch, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Schedule by date
Day
Date
Description
Teacher
Files
Note
Hodnocení
Wednesday
11.10.2023
1. Úvod do Integrativní systémové biologie. Úvodní seminář ukazuje přehled základních informatických nástrojů umožňujících textové vyhledávání, porovnávání a charakterizaci biomedicínských poznatků a dat. Prezentuje moderní modelové systémy a jejich propojení do jedné celistvé bioinformatiky. Ukazuje stav vývoje v konkrétních modelových organismech a jejich propojení s biologií člověka s moderním lékařstvím. Bližší prezentace modelu C. elegans a jeho významu pro chápání regulace buněčné specifikace a celistvého biologického pohledu. Praktická část: Vyhledání dat ve Wormbase Vytvoření vlastního názoru na gen, jeho expresi a funkci u daného organismu.
MUDr. Marta Kostrouchová, CSc.
Výuka je Online od 14.00 hod
Wednesday
18.10.2023
2. Nástroje moderní informatiky. V tomto semináři se pomocí informatických nástrojů podíváme do velkého množství dat budeme se zabývat jejich významem, hledat shody dat, rozdíly v publikovaných výsledcích, budeme detekovat diskrepance a konflikty v dostupných biomedicínských údajích. Praktická část: Rychlá orientace v textových vyhledávačích PubMed Vytvoření vlastní rešerše na dané aktuální téma Použití informatických nástrojů umožňujících automatické rešerše Vypracování literární rešerše a napsání souhrnného textu.
MUDr. Zdeněk Kostrouch, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Wednesday
25.10.2023
3. Evoluční koncept biologie. Koncept, který umožňuje sjednocující pohled na struktury a funkce biologických procesů. Příbuznost genů a proteinů Fylogeneze a kladistika Zachovalé regulační cesty a mechanismy Praktická část: Vytvoření kladogramů a fylogramů Nalezení podobnosti proteinů a zachovalých struktur.
MUDr. Marta Kostrouchová, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Wednesday
01.11.2023
4. Systémový pohled na regulační sítě a/ regulace genové exprese Mechanismy regulace transkripce. Transkripční faktory, mechanismy aktivace a represe genové exprese. Konvergentní mechanismy promítající různorodé stimuly ke konkrétním genům a jejich transkripční regulaci a divergentní mechanismy zajišťující specifikaci regulace. Regulace hormony a hormonálně aktivními látkami cestou jaderných receptorů. Problematika regulace lipofilními hormony ze skupiny zahrnující steroidní hormony, thyroidní hormon, retinoidy a další lipofilní látky s hormonálním účinkem. Vztahy uplatňující se v regulaci vývoje organismu a u nádorů, vedlejší účinky hormonální a antihormonální léčby, osteoporosa a možnosti jejího ovlivnění. Praktická část: Analýza promoterů a regulačních sítí Identifikace proteinových fyzikálních a funkčních interakcí (transkripční faktory a kofaktory.
MUDr. Zdeněk Kostrouch, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Wednesday
08.11.2023
5. Systémový pohled na regulační sítě b/ buněčná signalizace zaostřeno na insulinový receptor, diabetes a metabolický syndrom. V tomto semináři si ukážeme, že lékařsky velmi důležitý a komplikovaný syndrom představuje mimořádně zajímavou tématiku u které je velmi atraktivní nejen možná léčba ale také velmi efektivní prevence navazujících komplikací. Praktická část: Vyhledání regulační sítě insulinového receptoru a jaderných receptorů. Identifikace pravděpodobných funkcí určitého aktuálního proteinu a spojení do konvergentních regulačních drah.
MUDr. Marta Kostrouchová, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Wednesday
15.11.2023
6. Systémový pohled na regulační sítě c/ posttranskripční regulace genové exprese. RNA interference a malé regulační RNA molekuly. Praktická část: Vyhledání literárního zdroje identifikujícího regulaci na posttrankripční úrovni a jeho kritická analýza.
MUDr. Zdeněk Kostrouch, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Wednesday
22.11.2023
7. Systémová biologie organel. Strukturně funkční vztahy. Jak potřeby organismu a buněčný stres regulují buněčnou funkci. Praktická část: Vyhledávání hypotetických funkcí konkrétních proteinů ve funkčních databázích s ohledem na pravděpodobnou regulační cestu a funkční strukturu.
MUDr. Marta Kostrouchová, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Wednesday
29.11.2023
8. Integrativní patologie Informatika v patologii Databáze spojující patologii a klinická data Kategorizace dat a pojmů Gene ontology, UniGene, expresní a další databáze patologických stavů Kategorizace regulačních cest a mechanismů Mezinárodní klasifikace nemocí Praktická část: Pohled do databází nemocí a spojení s databázemi obecného charakteru.
MUDr. Zdeněk Kostrouch, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Wednesday
06.12.2023
9. Systémová integrativní onkologie, regulační sítě nádorové biologie. Informatický systém klasifikace nádorů a nová data biologie nádorů. Nové diagnostické a klasifikační možnosti. Praktická část: Vyhledání literárního zdroje pro konkrétní zadanou otázku a následná informatická analýza.
MUDr. Marta Kostrouchová, CSc.
Výuka je Online od 14.00 do 15.30
Wednesday
13.12.2023
10. Systémová biologie stárnutí. Stárnutí organismu je geneticky regulováno. Princip Jin a Jang. Stárnutí a regenerace buněk organismu. Praktická část: Vyhledání zdrojů dat a jejich analýza. Identifikace regulačních cest ovlivňujících stárnutí. Zápočet.
