MSc i kvantitativ og beregningsbiologi

Master of Science (Laurea Magistrale) i kvantitativ og beregningsbiologi er en tværfaglig grad, der formelt integrerer kvantitative videnskaber og anvendt biologi takket være inddragelse af følgende organisationer på University of Trento :

• CIBIO, Center for integrativ biologi
• Institut for Fysik
• Institut for Matematik
• Institut for Informationsteknik og Datalogi

Kurset fokuserer på et strategisk område, hvor teknologi og metodik gør det muligt for studerende at stå over for væsentlige spørgsmål i grænsefladen mellem grundforskning og kliniske og prækliniske områder gennem analytiske og kvantitative tilgange.

Kurset - helt undervist på engelsk - er designet til at fange det stigende behov for forskere og eksperter, der er i stand til at omdanne den enorme mængde biologisk information ("big data") til viden og få kvantitativ indsigt i biologiske systemers adfærd ved hjælp af bio-matematiske og biofysiske modeller.

Hovedmålområder omfatter farmakogenomik, bioteknologi, fødevarevidenskab og præcisionsmedicin, der repræsenterer anvendte forskningsområder, hvor den stigende tilgængelighed af multidimensionelle data kræver høj tværfaglighed.

Programoversigt

Kurset er designet til at uddanne eksperter inden for bioteknologi, beregningsbiologi, bioinformatik og biologisk data- og systembiologianalyse, som får mulighed for at lære i en tværfaglig kontekst, der interagerer med studerende med forskellige oplevelser. Der vil blive lagt stor vægt på kvantitative og beregningsmæssige aspekter med fokus på værktøjer til analyse, model og forståelse af biologiske systemer og fænomener.

Undervisningsaktiviteter omfatter foredrag, laboratoriekurser og seminarer. Master of science -specialet vil blive gennemført i løbet af andet semester i det sidste år.

Studerende får mulighed for at gennemføre forskningsprojekter inden for de University of Trento organisationer, der er involveret i kandidatgraden, af andre italienske eller europæiske universiteter eller i brancher, der opererer inden for bioteknologi, bioinformatik og beregningsområder.

Optagede studerende vil følge et af de fire spor baseret på deres uddannelsesmæssige baggrund erhvervet i tidligere studier. De fire forskellige spor giver eleverne mulighed for at integrere deres baggrund baseret på deres første-graders grad og individuelle forberedelse. I første, andet og tredje semester følger de studerende forskellige kurser med fokus på bioteknologiske eller beregningsmæssige eller fysiske emner. Det fjerde semester er helt dedikeret til forberedelsen af specialet, med et rotationssystem blandt forskergrupper.

Gennemfør uddannelse 120 CFU eller ECTS. Kurset består af to spor:

Bioteknologisk spor

• Biostatistik
• Videnskabelig programmering ELLER Data Mining*
• Genomics
• Kemi og biokemi ELLER Bioteknologiteknik*

Kvantitativt spor

• Cellens molekylærbiologi
• Kemi og biokemi
• Avanceret-dataanalyse
• Matematisk modellering og simulering ELLER molekylær fysik**

Valgfag

• Videnskabelig programmering
• Bioinformatik
• Avanceret dataanalyse genomik
• Bioteknologi
• Data Mining
• Molekylær fysik
• Matematisk modellering og simulering
• Computational Biophysics
• Fundamenter for entreprenørskab i biotek og farma
• Digital Signalbehandling Knowledge Graph Engineering

Praktik
Engelsk C1
Afsluttende speciale

*valgt af kommissionen under vurderingen af ansøgningerne om optagelse.
**valgt af eleven.

Efrem Bertini

Kurset har til formål at opbygge en videnskabelig og faglig profil, der muliggør forståelse af komplekse biologiske fænomener, matematiske og computermodeller samt analytiske tilgange til fysiske fænomener.

Kandidater vil blive uddannet som eksperter inden for kvantitativ og beregningsbiologi med særlig relevans for det biomedicinske felt.

Færdigheder vil blive erhvervet inden for følgende områder

Bioteknologiområdet med det formål:

• Tilvejebringelse af avancerede færdigheder i cellulær metabolisme, og hvordan det kan manipuleres gennem genetiske og metaboliske ingeniørtilgange, der kan anvendes både på mikrobielle systemer og til pattedyrsceller;
• Tilvejebringelse af ekspertise i generering, analyse, repræsentation og fortolkning af dataomics (i det væsentlige genomics og transcriptomics);
• Tilvejebringelse af færdigheder til brug af komplekst eksperimentelt udstyr og relateret software.

Informationsvidenskabsområde med det formål:

• Introduktion af studerende til beregningsmæssig problemløsning;
• Tilvejebringelse af det praktiske grundlag for videnskabelig programmering;
• At give den grundlæggende viden om biologiske netværk og færdigheder til at manipulere dem med dataintegration;
• At levere ekspertise og viden til at modellere og simulere dynamikken i biologiske systemer;
• Tilvejebringelse af viden om specifikke algoritmer til bioinformatikapplikationer og viden til udvikling og implementering af bioinformatikressourcer;
• At give viden og færdigheder inden for maskinlæring og praktisk og teoretisk viden om specifikke datamining-applikationer til biologiske systemer.

Matematisk-fysisk område med det formål:

• Introduktion af grundlæggende begreber om statistisk slutning baseret på sandsynlighed;
• Give viden til konstruktion og anvendelse af statistiske modeller til analyse af univariate og multivariate data, med særlig reference til biomolekylære data, og af dynamiske deterministiske eller stokastiske modeller til beskrivelse af biologiske og biokemiske fænomener;
• At give færdigheder til at bygge numeriske computersimuleringer og at genkende potentialet og begrænsningerne i brugen af modeller;
• At yde ekspertise inden for kvantemekaniks fundamentale ligninger og i hovedelementerne i atom- og molekylærfysisk fænomenologi,
• Introduktion af studerende til tilnærmelsesmetoderne til den teoretiske beskrivelse af mange-kropssystemers fysik, hvilket giver færdigheder til kritisk at vurdere grænser for molekylære modeller;
• Tilvejebringelse af begreber i statistisk mekanik grundlæggende og anvendelser af biomolekylære systemer, samt numeriske teknikker til undersøgelse af deres termodynamiske og kinetiske egenskaber.

Roberto Bernardinatti

Kandidater i kvantitativ og beregningsbiologi vil blive uddannet til at opbygge følgende professionelle profiler:

• biotechnologist
• Computational Biologist
• Bioinformatik
• Biolog data- og systembiologianalytiker

Profilerne er karakteriseret ved et sæt af fælles kompetencer, hvortil kommer specifik ekspertise inden for områderne bioteknologi, informationsteknologi og/eller matematik og fysik.

Kandidater, uddannet til de ovennævnte erhverv, vil være i stand til at bruge biologiske data offentligt tilgængelige og arbejde tæt sammen med biologer, klinikere, farmakologer, ingeniører og epidemiologer samt i eksperimentel forskning og en præklinisk kontekst og i analyse /hospitals laboratorier ved at bruge et fælles sprog.

Kandidaternes faglige perspektiv er i forbindelse med offentlige og private forskningscentre, farmaceutiske, fødevare- og bioteknologiske virksomheder samt i avancerede medicinske undersøgelseslaboratorier.

UniTrento Arkiv