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Modelação de Processos Biológicos

Código:

BINF029

Sigla:

MPB

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Biotecnologia

Ocorrência: 2018/2019 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Biotecnologia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Bioinformática

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
BINF	7	Plano Estudos 2016	3	-	5	60	135

Língua de trabalho

Português

Objetivos

O objectivo desta UC é dar aos estudantes as capacidades matemáticas necessárias para modelar e
simular sistemas biológicos/bioquímicos de um ponto de vista cinético e metabólico. Esta formulação
matemática advém da teoria dos sistemas bioquímicos, em que os sistemas podem ser modelados por
equações diferenciais que englobam não só a cinética e os fluxos do sistema mas também os aspectos de regulação e compartimentalização. Esta UC inclui também modelos de aplicação farmacocinética, que foram inicialmente introduzidos na UC “Metabolismo e Regulação” e serão explorados também na UC “Laboratório de Bioinformática”.

Resultados de aprendizagem e competências

.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Modelação de reacções enzimáticas: cinética enzimática, activação e inibição; modelação de sistemas
uni-enzimáticos – leis de acção de massa e de potências, lei de Henri-Michaelis-Menten.
2. Modelação de redes metabólicas I: descrição de sistemas metabólicos de 1 compartimento; análise do controlo metabólico de sistemas.
3. Modelação de redes metabólicas II: vias paralelas alternativas e transição entre vias
4. Modelação de redes metabólicas III: genes; modelos de gene único, probabilístico para genes
procarióticos, e de regulação cis de genes eucarióticos
5. Modelação de redes metabólicas IV: metabolismo de fármacos.
6. Modelação de compartimentos I: fluxo e transportadores
7. Modelação de compartimentos II: a célula multicompartimentada; sinalização entre compartimentos e sinalização extracelular
8. Modelação de compartimentos III: farmacocinética

Bibliografia Obrigatória

Fell, D.; Understanding the Control of Metabolism (Frontiers in Metabolism), Portland Press. ISBN: 978-1- 855-78047-7
Bower, J.M., Bolouri, H. (eds.); Computational Modeling of Genetic and Biochemical Networks. ISBN: 978-0-262-52423-0
Britton, N.F.; Essential Mathematical Biology, Springer. ISBN: 978-1-852-33536-6
Peters, S.A.; Physiologically-Based Pharmacokinetic (PBPK) Modeling and Simulations: Principles, Methods, and Applications in the Pharmaceutical Industry, Wiley. ISBN: 978-0-470-48406-7

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

1. 1,5 horas semanais de aulas teóricas
2. 1,5 horas semanais de aulas práticas de resolução de exercícios focadas em vários exemplos dos vários tipos de modelos matemáticos

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	70,00
Trabalho escrito	30,00
Total:	100,00

Fórmula de cálculo da classificação final

Avaliação Contínua:
0,35 x teste 1 + 0,35 x Teste 2 + 0,15 x Trabalho 1 + 0,15 x Trabalho 2


Exame
1,00 x Exame
ou
0,70 x Exame + 0,15 x Trabalho 1 + 0,15 x Trabalho 2