课程大纲:系统生物学 - 基因调控网络

第1周:课程介绍与基础概念

  • 主题: 系统生物学入门与基因调控网络简介
  • 学习目标:
    1. 了解系统生物学的基本原理和研究范畴
    2. 定义基因调控网络及其在生物体中的作用
  • 阅读资源:
    • Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2002). Molecular Biology of the Cell, 4th ed.
  • 教学方法: 讲座、小组讨论
  • 评估: 课堂讨论参与度

第2周:基因表达与调控机制

  • 主题: 基因表达调控的基本步骤
  • 学习目标:
    1. 理解转录和翻译过程
    2. 掌握激活子、沉默子和反式因子的概念
  • 阅读资源:
    • Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Molecular Cell Biology, 4th ed.
  • 教学方法: 讲座、案例分析
  • 评估: 课后阅读笔记

第3周:信号转导与细胞命运决定

  • 主题: 常见信号通路与基因调控
  • 学习目标:
    1. 识别主要的细胞信号传导途径(如MAPK、JAK-STAT等)
    2. 分析细胞命运决定中的信号调控
  • 阅读资源:
    • Kholodenko, B. N. (2005). Signalling networks in cell fate decisions.
  • 教学方法: 讲座、小组讨论
  • 评估: 小组报告

第4周:网络建模与分析

  • 主题: 利用数学模型解析基因调控网络
  • 学习目标:
    1. 学习如何构建简单基因网络模型
    2. 使用软件工具进行网络分析
  • 阅读资源:
    • Alon, U. (2007). An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits.
  • 教学方法: 讲座、编程实践
  • 评估: 网络模型构建及分析报告

第5周:实验设计与应用

  • 主题: 实验设计与基因调控网络的实际应用
  • 学习目标:
    1. 设计并解释实验来验证理论预测
    2. 分析现有研究中的基因调控网络案例
  • 阅读资源:
    • Barabási, A.-L., & Oltvai, Z. N. (2004). Network biology: understanding the cell's functional organization.
  • 教学方法: 案例研究、实验模拟
  • 评估: 实验设计报告

第6周:总结与未来展望

  • 主题: 回顾与讨论系统生物学在基因调控网络领域的前沿进展
  • 学习目标:
    1. 总结课程内容,强化关键概念
    2. 分析基因调控网络研究的挑战与前景
  • 教学方法: 讨论会、未来研究方向探讨
  • 评估: 期末论文或项目报告

这个课程大纲旨在通过逐步深入的方式,让学生掌握系统生物学中基因调控网络的基础知识,同时培养他们的分析能力和实验设计思维。