Il corso intende presentare una analisi algoritmica e computazionale di fenomeni biologici, con particolare enfasi sulla rappresentazione genomica dell'informazione e alla analisi di dinamiche biologiche basilari.
Protocellula e strutture informazionali. Paradosso di Eigen e paradosso enzimatico. Richiami su grammatiche, automi, pattern, e linguaggi formali e teoria dell'informazione (entropia, codici e compressione). Multinsiemi e reazioni chimiche. Polimeri e sequenze, multinsiemi e membrane. Struttura matematica del DNA e doppia elica. Operazioni sulle doppie stringhe DNA e su DNA test-tube e protocolli fondamentali. DNA computing. Protocolli PCR e XPCR. Analisi genomica basata su dizionari. Indici genomici e rappresentazione di genomi Sistemi metabolici e rappresentazione discreta di sistemi biochimici. Sistemi a membrana e sistemi MP. Definizioni fondamentali. Flussi metabolici, e mappe di reazione. Esempi di modelli MP. Sistemi MP e approssimazione di funzioni reali. Dinamica inversa. Metodo dei minimi quadrati e regressione statistica. Algoritmo LGSS (Log Gain Stoichiometric Stepwise regression). Software MetaPLab ed esempi di esperimenti metabolici computazionali. Meccanismi regolativi di base in fenomeni biologici. Metabolismo e replicazione. Ubiquita’ metabolica. Applicazioni biomediche dei sistemi MP.
Esame orale con possibile progetto concordato con il docente.
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