1-Introducción al modelado. Principios generales. Elementos de un modelo.
Tipos de modelos.
2-Modelización de procesos bioquímicos. Ley de acción de masas. Modelos enzimáticos.
3-Modelización de redes metabólicas. Análisis de control metabólico: coeficientes de control de flujo y elasticidad de reacciones metabólicas. Estrategias de inhibición por producto. Análisis del espacio de fases. Nullclidinas, puntos estacionarios y estabilidad de puntos estacionarios.
4-Modelos de transducción de señales. Ejemplos: modelización con proteína G, quimiotáxis de e-Coli, apoptosis (sistema biestable), modelización por oscilación de niveles de Ca2+, filtros de paso alto y bajo.
5-Redes de regulación de la expresión genética, modelos de regulación por lac-operon, “switch” genéticos naturales y sintéticos, oscilador Goldwin y repressilator.
6-Modelos estocásticos. Método de Monte-Carlo de Gillespie; Cadena de Markov, proceso de Markov y proceso de Wiener. Dinámicas de Langevin.
7-Modelos de crecimiento microbiano. Estructuración y segregación de modelos. Modelo de Monod y alternativas. Modelos compartimentados. Modelos cibernéticos. Modelos segmentados.
8-Dinámica molecular. Campos de fuerza y parametrización. Simulaciones por modelización molecular. Simulaciónes quasi-ergódicas: “umbrela sampling”, transformaciones alquémicas, metadinámicas, “string methods” y “Replica Exchange”.
9-Modelos de aprendizaje. Tipos de aprendizaje de máquina. Pre-procesado de datos. Métricas y problemas de overfitting y underfitting. Algoritmos de aprendizaje de máquina.
10- Aprendizaje profundo. Redes neuronales. Entrenamiento de redes neuronales. Redes neuronales densas, convolucionadas y recurrentes. Mecanismo de self-attention. Redes generativas. Redes neuronales con grafos. Aplicaciones en Alpha-fold.
Se recomienda haber superado las siguientes materias: Cálculo y Métodos Numéricos, Bioinformática, Biorreactores, Química e Ingeniería de Proteínas, antes de cursar la asignatura.
Se hará uso también de herramientas informáticas, pero no se requiere de experiencia por parte del alumno. El profesor se compromete a adaptar los contenidos a las herramientas informáticas con la que los alumnos estén más familiarizados o les resulte menos costoso adaptarse.
Al margen de mantener el horario establecido por la facultad de biología, el profesor muestra su disponibilidad a, adicionalmente y en la medida en que le sea compatible, repetir clases en el horario que resulte más atractivo a los alumnos.
Metodologías docentes (Fecha: 16-05-23)