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課程名稱 |
系統與合成生物學
Systems and Synthetic Approaches to Biology |
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開課學期 |
102-2 |
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授課對象 |
生命科學院 基因體與系統生物學學位學程 |
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授課教師 |
黃筱鈞 |
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課號 |
MCB7027 |
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課程識別碼 |
B43 U1480 |
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班次 |
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學分 |
3 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
必修 |
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上課時間 |
星期四7,8,9(14:20~17:20) |
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上課地點 |
共306 |
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備註 |
與江介宏合開
限學士班三年級以上
總人數上限：30人 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1022MCB7027_ |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
本課程將介紹系統與合成生物學。系統生物學定義為整合實驗與電腦模擬的方法來瞭解生物系統，而合成生物學為系統生物學之子領域，強調用由下而上(bottom-up)的方法來重新建構生物系統，可能用來瞭解如何用最少元件達成生物功能(minimal system), 或製作完全人造具獨特功能的系統。本課程將教授進入此領域之基礎背景（分子生物學，微分方程，線性代數，機率，MATLAB程式設計），該領域的方法學與研究發展，提供學生實作(電腦模擬為主)經驗。
http://www.nature.com/nature/focus/syntheticsytemsbiology/ |
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課程目標 |
使學生俱備理解該領域經典論文的數學與電腦計算技巧(dry)，並對實驗設計(wet)有基礎理解。藉由後半學期合作present paper，鼓勵學生學期末共同討論出final project。 |
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課程要求 |
Problem sets x3-4 (20%)
Take home midterm exam (20%)
Discussion paper (20%)
Final project (40%) |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
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指定閱讀 |
1. Construction of a genetic toggle switch in Escherichia coli. Timothy S. Gardner, Charles R. Cantor & James J. Collins. Nature 403, 339-342 (2000).
2. Architecture-Dependent Noise Discriminates Functionally Analogous Differentiation Circuits. Tolga Cağatay, Marc Turcotte, Michael B. Elowitz, Jordi Garcia-Ojalvo and Gurol M. Suel. Cell 139:3, 512-522 (2009). |
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參考書目 |
An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits, by Uri Alon (Chapman & Hall/CRC Mathematical & Computational Biology), 2006. |
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評量方式
(僅供參考) |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
2/20 |
Introduction |
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第2週 |
2/27 |
MCB, network motif, differential equations, ODE for simple regulation and NAR |
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第3週 |
3/06 |
NAR (with 1 species) and PAR, toggle & repressilator, introduction of stability analysis |
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第4週 |
3/13 |
(Roland) linear algebra |
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第5週 |
3/20 |
stability analysis: PAR, toggle & stem cell; other network motifs and integration. current wet trends. |
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第6週 |
3/27 |
(Roland) probability and stochastic processes. |
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第7週 |
4/03 |
spring break |
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第8週 |
4/10 |
Gillespie, noise, PDE |
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第9週 |
4/17 |
midterm |
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第10週 |
4/24 |
Sui Huang's guest lecture: "Genotype-to-Phenotype mapping II: From Cell State to Cell Population Dynamics: Non-genetic Heterogeneity in Cell State Transitions" |
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第11週 |
5/01 |
(Roland) other approaches |
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第12週 |
5/08 |
paper I |
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第13週 |
5/15 |
paper II |
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第14週 |
5/22 |
paper III |
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第15週 |
5/29 |
project I |
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第16週 |
6/05 |
project II |
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第17週 |
6/12 |
project III |
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