WiSe 20/21: Molekulare Netzwerke
Alexander Bockmayr
Kommentar
Ziel dieser Lehrveranstaltung ist eine Einführung in mathematische und algorithmische Methoden zur Analyse molekularer Netzwerke in der Systembiologie, die zahlreiche Anwendungen in der Biologie, Medizin und Biotechnologie besitzen. Molekulare Netzwerke beschreiben Interaktionen zwischen Molekülen in einer Zelle und können mehrere Tausend Knoten und (Hyper-)Kanten umfassen.
Im Mittelpunkt stehen Methoden der diskreten Mathematik (Polyeder, Matroide, Boolesche Funktionen, lineare und ganzzahlige Optimierung) zur Analyse metabolischer und regulatorischer Netzwerke. Den Ausgangspunkt bildet die Untersuchung von Flusspolyedern metabolischer Netzwerke im stationären Zustand. Im Anschluss daran werden dynamische Prozesse, zelluläre Ressourcenallokation und die Regulation/Steuerung zellulärer Vorgänge betrachtet. Dies führt auf verschiedene statische und dynamische Optimierungsprobleme, die mit Verfahren der linearen und gemischt-ganzzahligen Optimierung gelöst werden können.
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15 Termine
Regelmäßige Termine der Lehrveranstaltung