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Séance de cours

Modélisation métabolique : intégration de données

Dans cours

ChE-411: Principles and applications of systems biology

The course introduces and develops the key concepts from systems biology and systems engineering in the context of complex biological networks. The lectures elaborate on techniques and methods to model and analyze complex biological problems. ...

Description

Cette séance de cours couvre le processus de reconstruction du modèle à l'échelle du génome, l'annotation fonctionnelle et l'intégration des données pour la modélisation métabolique. Il comprend des étapes telles que la conservation manuelle, la collecte de données spécifiques à l'organisme et l'intégration de données expérimentales. La séance de cours traite également de la simulation du métabolisme, des mécanismes de réaction et de la conception de stratégies d'ingénierie métabolique.

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Enseignant·e

Vassily Hatzimanikatis

Dr. Vassily Hatzimanikatis is currently Associate Professor of Chemical Engineering and Bioengineering at Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), in Lausanne, Switzerland. Vassily received a PhD and an MS in Chemical Engineering from the California Institute of Technology, and his Diploma in Chemical Engineering from the University of Patras, in Greece. After the completion of his doctoral studies, he held a research group leader position at the Swiss Federal Institute of Technology in Zurich (ETHZ), Switzerland. Prior to joining EPFL, Vassily worked for three years in DuPont, Cargill, and Cargill Dow, and he has been assistant professor at Northwestern University, at Illinois, USA. Vassilys research interests are in the areas of computational systems biology, biotechnology, and complexity. He is associate editor of the journals Biotechnology & Bioengineering, Metabolic Engineering and Integrative Biology, and he serves on the editorial advisory board of the journals Bioprocess and Biosystems Engineering, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, and Industrial Biotechnology. He has written over 70 technical publications and he is co-inventor in three patents and patent applications. Vassily is a fellow of the American Institute for Medical and Biological Engineering (2010), he was a DuPont Young Professor (2001-2004), and he has also received the Jay Bailey Young Investigator Award in Metabolic Engineering (2000), and the ACS Elmar Gaden Award (2011).

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Concepts associés (32)

Metabolic network modelling

Metabolic network modelling, also known as metabolic network reconstruction or metabolic pathway analysis, allows for an in-depth insight into the molecular mechanisms of a particular organism. In particular, these models correlate the genome with molecular physiology. A reconstruction breaks down metabolic pathways (such as glycolysis and the citric acid cycle) into their respective reactions and enzymes, and analyzes them within the perspective of the entire network.

Métabolomique

La métabolomique est une science très récente qui étudie l'ensemble des métabolites primaires (sucres, acides aminés, acides gras) et des métabolites secondaires dans le cas des plantes (polyphénols, flavonoïdes, alcaloïdes) présents dans une cellule, un organe ou un organisme. C'est l'équivalent de la génomique pour l'ADN. Elle utilise la spectrométrie de masse et la résonance magnétique nucléaire. Médecine : selon des chercheurs de la Harvard Medical School, les taux sanguins de cinq acides aminés (isoleucine, leucine, valine, tyrosine et phénylalanine) aideraient à prédire le risque de diabète.

Transcriptomique

La transcriptomique est l'étude de l'ensemble des ARN messagers produits lors du processus de transcription d'un génome. Elle repose sur la quantification systématique de ces ARNm, ce qui permet d'avoir une indication relative du taux de transcription de différents gènes dans des conditions données. Plusieurs techniques permettent d'avoir accès à cette information, en particulier celle des puces à ADN, celle de la PCR quantitative ou encore celle du séquençage systématique d'ADN complémentaires. Métatransc

Voie métabolique

Une voie métabolique est un ensemble de réactions chimiques catalysées par une série d'enzymes qui agissent de manière séquentielle. Chaque réaction constitue une étape d'un processus complexe de synthèse ou de dégradation d'une molécule biologique finale. Dans une voie métabolique, le produit de la réaction catalysée par une enzyme sert de substrat pour la réaction suivante. Les voies métaboliques peuvent être linéaires, ramifiées (ou branchées), voire cycliques.

Simulation de phénomènes

La simulation de phénomènes est un outil utilisé dans le domaine de la recherche et du développement. Elle permet d'étudier les réactions d'un système à différentes contraintes pour en déduire les résultats recherchés en se passant d'expérimentation. Les systèmes technologiques (infrastructures, véhicules, réseaux de communication, de transport ou d'énergie) sont soumis à différentes contraintes et actions. Le moyen le plus simple d'étudier leurs réactions serait d'expérimenter, c'est-à-dire d'exercer l'action souhaitée sur l'élément en cause pour observer ou mesurer le résultat.

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Séances de cours associées (35)

Métabolisme cellulaire Fondamentaux

Couvre les bases du métabolisme cellulaire, y compris la conversion d'énergie, les voies principales, la régulation enzymatique, et le rôle de l'ATP comme monnaie d'énergie de la cellule.

Communication cellulaire et métabolisme : principes de transformation énergétique

Discute de la communication cellulaire, du métabolisme, de la transformation énergétique et du rôle des enzymes dans les réactions biochimiques.

Introduction au métabolisme

Introduit les concepts fondamentaux du métabolisme, y compris les voies métaboliques, la bioénergétique, le rôle de l'ATP et la catalyse enzymatique.

Coefficients calorimétriques MOOC: Thermodynamique I

Couvre les définitions et les relations entre les coefficients calorimétriques dans des gaz parfaits.

Transitions en phase: Critères de stabilité MOOC: Thermodynamique I

Explore les transitions de phase et les critères de stabilité en thermodynamique, en mettant l'accent sur l'entropie, l'énergie interne et les potentiels thermodynamiques.

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