Disciplina Curricular
Biologia de Sistemas Molecular BSM
Mestrado Bolonha em Bioquímica e Biomedicina - 1_MBB 2022/23
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
Identificar as limitações impostas pelos paradigmas dominantes. Abordar problemas bioquímicos com uma perspetiva integrativa e quantitativa. Construção e análise de modelos matemáticos. Identificar os efeitos estocásticos nos sistemas bioquímicos. Reconhecer a natureza dinâmica e auto-organizada dos sistemas bioquímicos.
Programa
Bioquímica Integrativa e de Sistemas: contexto científico atual; o domínio do paradigma reducionista – a Biologia Molecular; limitações da Biologia Molecular e a necessidade de um novo paradigma; a emergência do paradigma de sistemas; características do paradigma de sistemas; o objetivo final - compreensão quantitativa dos comportamentos integrativos; vida artificial – biologia sintética. Abordagens não moleculares de sistemas bioquímicos: criticalidade auto-organizada; geometria Euclideana e fractal; estruturas e processos fractais; cinética no espaço fractal; percolação, criticalidade e sincronização mitocondrial; termodinâmica biológica e "trade-offs" na utilização de recursos. Teoria de Sistemas Bioquímicos: equações diferencias ordinárias; leis de potências; sistemas S, lei de ação de massas generalizada; análise de sensibilidade; comparações matemáticas comparadas; design metabólico; a dualidade inibidor-ativador: inibir o ativador ou ativar o inibidor? O acaso em bioquímica: importância dos pequenos números; flutuações e regimes estocásticos; cinética de HMM para uma molécula de enzima; o acaso na expressão génica: um gene, dezenas de mRNA, centenas de proteínas. Implicações biológicas do acaso: expressão do HIV e desenvolvimento embrionário; estruturas supra-moleculares e a transdução do sinal.
Métodos de ensino e avaliação
Ensino presencial. Exame - 60 % (com consulta de um livro de texto geral de bioquímica). Apresentação de um artigo (“black-board”) - 20 % Aulas TP 20 %