MVEX01-20-09 Matematisk Modellering av signalvägar för att förstå processer bakom biologiskt åldrande

Då flertalet forskningsfält är alltmer datadrivna så blir modeller viktigare. En effekt av detta för vetenskapen i allmänhet och biologi i synnerhet är att flertalet forskningsfält blir mer interdisciplinära där matematik och programmering spelar en central roll. Ett sådant forskningsområde är systembiologi där en biologisk cell betraktas som ett komplext system där dess ingående komponenter studeras med hjälp av experiment samt via matematiska modeller.
Det övergripande syftet med projektet är att introducera studenterna till den klassiska cykliska modelleringsprocessen för signalvägar inom systembiologi [1]. Den första delen innefattar en omfattande litteratursökning följt av att konstruera dynamiska modeller bestående av ordinära differentialekvationer, förkortat ODE’s, genom att använda sig av massverkans lag för en specifik signalväg. Den andra delen kommer bestå av att undersöka de tillåtna värdena för de ingående kinetiska hastighetskonstanterna i syfte att förenkla parameteruppskattningsproceduren vilket innefattar att lösa ett optimeringsproblem. För det tredje skall studenterna simulera de ODE-modeller de har härlett i exempelvis Matlab samt utföra en så kallad känslighetsanalys av sina modeller.
Referenser: [1] Dynamic modelling and analysis of biochemical networks: mechanism-based models and model-based experiments. van Riel NA Brief Bioinform. (2006) 7(4):364-74.

Projektkod MVEX01-20-09
Gruppstorlek 2-4 studenter, två grupper kan erbjudas projektet.
Målgrupp Chalmersstudenter från Bioteknikprogrammet, Teknisk Fysik eller Teknisk Matematik, samt GU-studenter. För GU-studenter räknas projektet som ett projekt i Tillämpad matematik (MMG900/MMG920).
Projektspecifika förkunskapskrav Inledande cell- och molekylärbiologi (eller ett intresse av molekylärbiologi) och Inledande programmering i exempelvis Matlab.
Se respektive kursplan för allmänna förkunskapskrav. Utöver de allmänna förkunskapskraven i MVEX01 ska Chalmersstudenter ha avklarat kurser i en- och flervariabelanalys samt linjär algebra.
Handledare Johannes Borgqvist och Marija Cvijovic
Examinator Maria Roginskaya, Ulla Dinger
Institution Matematiska vetenskaper

Publicerad: to 24 okt 2019.