Systems Biomedicine

Allgemeine Informationen

Dozent Prof. Dr. Markus List
Semesterwochenstunden 2 SWS (6 ECTS)
Sprache English
Turnus Wintersemester
Anmeldung TUMonline & Moodle
Prüfung Projektarbeit (finale Präsentation und schriftiliche Auswertung)

 

Intro

In diesem Modul werden die Grundlagen der System-Biologie und ihre Wandlung zur System-Medizin behandelt. Der Fokus liegt hierbei auf der Behandlung bioinformatischer Methoden.

Inhalt

Folgende Inhalte werden behandelt:

  • Verfügbarkeit und Arbeiten mit OMICS Daten (z.B. Genomics, Metagenomics, Transcriptomics, Epigenomics, Proteomics, Metabolomics und Lipidomics.Ziele der Präzisions- und der Personalisierten Medizin
  • Komplexe Krankheiten (Krebs, Multiple Sklerose, …)
  • Netzwerk-Medizin
  • Krebsgenomik und Identifizierung relvanter Mutationen
  • De novo endophenotyping und Patientenstratifizierung
  • Drug Target und Biomarker Discovery
  • Disease Subtyping
  • Drug Repositioning
  • Privacy-aware machine learning

Übung und Projektarbeit

In der ersten Hälfte des Semesters werden Übungen passend zu dem Thema der Vorlesung in Gruppen bearbeitet und besprochen. Nach erfolgreicher Abgabe der Übungen wird in der zweiten Hälft des Semesters eine Projektarbeit als Gruppe von 3-4 Teilnehmern durchgeführt. Dazu gehören u.a. die Problemdefinition, die Rollenverteilung, die Ideenfindung, die Kriterienentwicklung, sowie die Entscheidung, Projektplanung und Durchführung. 

Wir werden Anwendungen für verschiedene Omics-Typen sehen, z. B. Genomik, Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik/Lipidomik.

Modulprüfung

Als Projektauftrag dient die Entwicklung und die finale Präsentation einer Systemmedizin-Software, mit der die Studierenden vermitteln, dass sie Konzepte der Systemmedizin und der bioinformatisch getriebenen Softwareentwicklung verstanden haben.

In der finalen Präsentation von 20 Minuten Dauer wird nachgewiesen, dass Teilnehmer den Sachverhalt der Ausarbeitung in vorgegebener Zeit übersichtlich und verständlich den Kursteilnehmern vorstellen können.

Die Note ergibt sich zu gleichen Teilen aus der finalen Präsentation und der schriftlichen Auswertung. Für letztere gilt es eine Dokumentation der Software in Form einer Ausarbeitung zu erstellen. Diese sollte einen dem Umfang der Software angemessenen Umfang haben und 20 Seiten nicht unterschreiten. Hierbei wird besonderes Augenmerk auf die Wahl der Methodik und auf die umfassende Nutzung von Molekulardaten im Sinne der daten-getriebenen Systemmedizin geprüft. Zur Notenvergabe (Einzelbewertung) müssen Leistungen der Team-Mitglieder ersichtlich sein, z.B. durch Aufteilung der Ausarbeitung sowie der Präsentation.

Bei nicht erfolgreicher Prüfung erhalten die Teilnehmer einmalig die Möglichkeit Nachbesserungen an Software, Ausarbeitung und Präsentation anzubringen und die Abschlusspräsentation zu wiederholen.

Empfohlene Voraussetzungen

  • Bioinformatik I und II
  • Weiterführende Bioinformatik
  • Grundlegende Programmierkenntnisse in R und / oder Python werden vorausgesetzt