An Introduction to Systems Biology

Design Principles of Biological Circuits

Author: Uri Alon

Publisher: CRC Press

ISBN: 1584886420

Category: Mathematics

Page: 320

View: 2249

Thorough and accessible, this book presents the design principles of biological systems, and highlights the recurring circuit elements that make up biological networks. It provides a simple mathematical framework which can be used to understand and even design biological circuits. The textavoids specialist terms, focusing instead on several well-studied biological systems that concisely demonstrate key principles. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits builds a solid foundation for the intuitive understanding of general principles. It encourages the reader to ask why a system is designed in a particular way and then proceeds to answer with simplified models.

Synthetic Biology Handbook

Author: Darren N. Nesbeth

Publisher: CRC Press

ISBN: 1466568488

Category: Medical

Page: 318

View: 657

The Synthetic Biology Handbook explains the major goals of the field of synthetic biology and presents the technical details of the latest advances made in achieving those goals. Offering a comprehensive overview of the current areas of focus in synthetic biology, this handbook: Explores the standardisation of classic molecular bioscience approaches Addresses the societal context and potential impacts of synthetic biology Discusses the use of legacy systems as tools for new product development Examines the design and construction of de novo cells and genetic codes Describes computational methods for designing genes and gene networks Thus, the Synthetic Biology Handbook provides an accurate sense of the scope of synthetic biology today. The handbook also affords readers with an opportunity to scrutinize the underlying science and decide for themselves what aspects of synthetic biology are most valuable to their research and practice.

Simulation Algorithms for Computational Systems Biology

Author: Luca Marchetti,Corrado Priami,Vo Hong Thanh

Publisher: Springer

ISBN: 3319631136

Category: Computers

Page: 238

View: 8213

This book explains the state-of-the-art algorithms used to simulate biological dynamics. Each technique is theoretically introduced and applied to a set of modeling cases. Starting from basic simulation algorithms, the book also introduces more advanced techniques that support delays, diffusion in space, or that are based on hybrid simulation strategies. This is a valuable self-contained resource for graduate students and practitioners in computer science, biology and bioinformatics. An appendix covers the mathematical background, and the authors include further reading sections in each chapter.

Computational Systems Biology of Cancer

Author: Emmanuel Barillot,Laurence Calzone,Philippe Hupe,Jean-Philippe Vert,Andrei Zinovyev

Publisher: CRC Press

ISBN: 1439831459

Category: Science

Page: 461

View: 509

The future of cancer research and the development of new therapeutic strategies rely on our ability to convert biological and clinical questions into mathematical models—integrating our knowledge of tumour progression mechanisms with the tsunami of information brought by high-throughput technologies such as microarrays and next-generation sequencing. Offering promising insights on how to defeat cancer, the emerging field of systems biology captures the complexity of biological phenomena using mathematical and computational tools. Novel Approaches to Fighting Cancer Drawn from the authors’ decade-long work in the cancer computational systems biology laboratory at Institut Curie (Paris, France), Computational Systems Biology of Cancer explains how to apply computational systems biology approaches to cancer research. The authors provide proven techniques and tools for cancer bioinformatics and systems biology research. Effectively Use Algorithmic Methods and Bioinformatics Tools in Real Biological Applications Suitable for readers in both the computational and life sciences, this self-contained guide assumes very limited background in biology, mathematics, and computer science. It explores how computational systems biology can help fight cancer in three essential aspects: Categorising tumours Finding new targets Designing improved and tailored therapeutic strategies Each chapter introduces a problem, presents applicable concepts and state-of-the-art methods, describes existing tools, illustrates applications using real cases, lists publically available data and software, and includes references to further reading. Some chapters also contain exercises. Figures from the text and scripts/data for reproducing a breast cancer data analysis are available at

Kompendium Systembiologie

Mathematische Modellierung und Modellanalyse

Author: Andreas Kremling

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3834886076

Category: Science

Page: 300

View: 3688

Das Buch beschreibt die Grundlagen der mathematischen Modellierung zellulärer Systeme. Nach einer Klassifikation von Modellen wird schwerpunktmäßig auf deterministische Modelle eingegangen und für alle relevanten zellulären Prozesse entsprechende Gleichungen angegeben. Anschließend werden eine Reihe von Verfahren zur Modellanalyse vorgestellt. Etwas kürzer werden Verfahren zum Reverse Engineering und zur Analyse von Netzwerkgraphen abgehandelt. Am Ende werden noch Verfahren der Parameteridentifikation besprochen.

Structural bioinformatics

an algorithmic approach

Author: F. J. Burkowski

Publisher: Chapman & Hall


Category: Computers

Page: 406

View: 7407

As the field of bioinformatics grows, the progression of topics in the field reflects separate concerns for sequence data and structure data. This book presents key algorithms - some developed within the artificial intelligence community - and their applications to problems in structural biology and drug discovery.


A Practical Approach

Author: Shui Qing Ye

Publisher: Chapman and Hall/CRC


Category: Mathematics

Page: 618

View: 3206

An emerging, ever-evolving branch of science, bioinformatics has paved the way for the explosive growth in the distribution of biological information to a variety of biological databases, including the National Center for Biotechnology Information. For growth to continue in this field, biologists must obtain basic computer skills while computer specialists must possess a fundamental understanding of biological problems. Bridging the gap between biology and computer science, Bioinformatics: A Practical Approach assimilates current bioinformatics knowledge and tools relevant to the omics age into one cohesive, concise, and self-contained volume. Written by expert contributors from around the world, this practical book presents the most state-of-the-art bioinformatics applications. The first part focuses on genome analysis, common DNA analysis tools, phylogenetics analysis, and SNP and haplotype analysis. After chapters on microarray, SAGE, regulation of gene expression, miRNA, and siRNA, the book presents widely applied programs and tools in proteome analysis, protein sequences, protein functions, and functional annotation of proteins in murine models. The last part introduces the programming languages used in biology, website and database design, and the interchange of data between Microsoft Excel and Access. Keeping complex mathematical deductions and jargon to a minimum, this accessible book offers both the theoretical underpinnings and practical applications of bioinformatics.

Engineering Genetic Circuits

Author: Chris J. Myers

Publisher: CRC Press

ISBN: 9781420083255

Category: Medical

Page: 306

View: 7817

An Introduction to Systems Bioengineering Takes a Clear and Systematic Engineering Approach to Systems Biology Focusing on genetic regulatory networks, Engineering Genetic Circuits presents the modeling, analysis, and design methods for systems biology. It discusses how to examine experimental data to learn about mathematical models, develop efficient abstraction and simulation methods to analyze these models, and use analytical methods to guide the design of new circuits. After reviewing the basic molecular biology and biochemistry principles needed to understand genetic circuits, the book describes modern experimental techniques and methods for discovering genetic circuit models from the data generated by experiments. The next four chapters present state-of-the-art methods for analyzing these genetic circuit models. The final chapter explores how researchers are beginning to use analytical methods to design synthetic genetic circuits. This text clearly shows how the success of systems biology depends on collaborations between engineers and biologists. From biomolecular observations to mathematical models to circuit design, it provides essential information on genetic circuits and engineering techniques that can be used to study biological systems.

Wiley encyclopedia of chemical biology

Author: Tadhg P. Begley

Publisher: Wiley


Category: Science

Page: 810

View: 1473

The first major reference at the interface of chemistry, biology, and medicine Chemical biology is a rapidly developing field that uses the principles, tools, and language of chemistry to answer important questions in the life sciences. It has enabled researchers to gather critical information about the molecular biology of the cell and is the fundamental science of drug discovery, playing a key role in the development of novel agents for the prevention, diagnosis, and treatment of disease. Now students and researchers across the range of disciplines that use chemical biology techniques have a single resource that encapsulates what is known in the field. It is an excellent place to begin any chemical biology investigation. Major topics addressed in the encyclopedia include: Applications of chemical biology Biomolecules within the cell Chemical views of biology Chemistry of biological processes and systems Synthetic molecules as tools for chemical biology Technologies and techniques in chemical biology Some 300 articles range from pure basic research to areas that have immediate applications in fields such as drug discovery, sensor technology, and catalysis. Novices in the field can turn to articles that introduce them to the basics, whereas experienced researchers have access to articles exploring the cutting edge of the science. Each article ends with a list of references to facilitate further investigation. With contributions from leading researchers and pioneers in the field, the Wiley Encyclopedia of Chemical Biology builds on Wiley's unparalleled reputation for helping students and researchers understand the crucial role of chemistry and chemical techniques in the life sciences.

Angewandte Bioinformatik

Eine Einführung

Author: Paul M. Selzer,Richard J. Marhöfer,Oliver Koch

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662541351

Category: Science

Page: 184

View: 6233

Für Studierende und Wissenschaftler der Lebenswissenschaften schafft dieses Buch einen schnellen, strukturierten Zugang zur Angewandten Bioinformatik ohne Programmierkenntnisse oder tiefgehende Informatikkenntnisse vorauszusetzen. Es bietet eine Einführung in die tägliche Anwendung der vielfältigen bioinformatischen Werkzeuge und gibt einen ersten Überblick über das sehr komplexe Fachgebiet. Die Kontrolle des vermittelten Stoffs wird durch Übungsbeispiele mit Lösungen gewährleistet. Ein Glossar der zugrundeliegenden Fachtermini sowie ein ausführliches Sachverzeichnis runden das Buch ab. Für die 2. Auflage wurde das Werk umfassend aktualisiert.


Eine Selbstbiographie

Author: Wilhelm Ostwald

Publisher: BoD – Books on Demand

ISBN: 384302233X

Category: Fiction

Page: 808

View: 2532

Wilhelm Ostwald: Lebenslinien. Eine Selbstbiographie Erstdruck: Berlin (Klasing) 1926/1927. Vollständige Neuausgabe. Herausgegeben von Karl-Maria Guth. Berlin 2013. Textgrundlage ist die Ausgabe: Ostwald, Wilhelm: Lebenslinien. Eine Selbstbiographie, 3 Teile, Berlin: Klasing, 1926/1927. Die Paginierung obiger Ausgabe wird in dieser Neuausgabe als Marginalie zeilengenau mitgeführt. Umschlaggestaltung von Thomas Schultz-Overhage unter Verwendung des Bildes: Wilhelm Ostwald (1903). Gesetzt aus Minion Pro, 11 pt. Über den Autor: Neben dessen Gründer Ernst Haeckel war der Freimaurer und Chemie-Nobelpreisträger Wilhelm Ostwald einer der führenden Köpfe des Deutschen Monistenbundes, der eine wissenschaftlich begründbare Weltanschauung nach dem Prinzip der Einheit von Natur und Geist vertrat und dabei christlicher Dogmatik widersprach. Er schlug unter dem Namen »Weltdeutsch« ein vereinfachtes Deutsch als internationale Plansprache vor und setzte sich für ein Weltgeld ein. Nach Differenzen mit der Universität Leipzig legte er seinen Lehrstuhl nieder und lebte als Privatforscher bis zu seinem Lebensende 1932 auf seinem Landsitz in Großbothen.

Relationen und Graphen

Author: Gunther Schmidt,Thomas Ströhlein

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642836089

Category: Mathematics

Page: 306

View: 1670

Dieses Buch gibt eine neuartige systematische Darstellung der Diskreten Mathematik; sie orientiert sich an Methoden der Relationenalgebra. Ähnlich wie man es sonst nur für die weit entwickelte Analysis im kontinuierlichen Fall und die Matrizenrechnung gewohnt ist, stellt dieses Buch auch für die Behandlung diskreter Probleme geeignete Techniken und Hilfsmittel sowie eine einheitliche Theorie bereit. Die einzelnen Kapitel beginnen jeweils mit anschaulichen und motivierenden Beispielen und behandeln anschließend den Stoff in mathematischer Strenge. Es folgen jeweils praktische Anwendungen. Diese entstammen der Semantik der Programmierung, der Programmverifikation, dem Datenbankbereich, der Spieltheorie oder der Theorie der Zuordnungen und Überdeckungen aus der Graphentheorie; sie reichen aber auch bis zu rein mathematischen "Anwendungen" wie der transfiniten Induktion. Im Anhang ist dem Buch eine Einführung in die Boolesche Algebra und in die Axiomatik der Relationenalgebra beigegeben, sowie ein Abriß der Fixpunkt- und Antimorphismen-Theorie.

Theorie der neuronalen Netze

Eine systematische Einführung

Author: Raul Rojas

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642612318

Category: Computers

Page: 446

View: 9310

Neuronale Netze sind ein Berechenbarkeitsparadigma, das in der Informatik zunehmende Beachtung findet. In diesem Buch werden theoretische Ansätze und Modelle, die in der Literatur verstreut sind, zu einer modellübergreifenden Theorie der künstlichen neuronalen Netze zusammengefügt. Mit ständigem Blick auf die Biologie wird - ausgehend von einfachsten Netzen - gezeigt, wie sich die Eigenschaften der Modelle verändern, wenn allgemeinere Berechnungselemente und Netztopologien eingeführt werden. Jedes Kapitel enthält Beispiele und ist ausführlich illustriert und durch bibliographische Anmerkungen abgerundet. Das Buch richtet sich an Leser, die sich einen Überblick verschaffen oder vorhandene Kenntnisse vertiefen wollen. Es ist als Grundlage für Neuroinformatikvorlesungen an deutschsprachigen Universitäten geeignet.


Author: R. Becker,W. Döring

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642473660

Category: Science

Page: 440

View: 9264

Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.