Računalni alati za modeliranje prehrane ljudi

Opis predmeta

Današnje generacije vrlo su vješte u digitalnom okruženju te bi kroz predmet koji primjenjuje računala u praćenju metabolizma zdravog i/ili bolesnog čovjeka mogli na njima prihvatljiv način povezati prethodno stečena znanja i vještine iz biologije, biokemije, fiziologije čovjeka i sl. Predmet podrazumijeva poznavanje rada na računalu te osnovna znanja iz područja biologije i biokemije. Kroz predmet će se dati pregled osnova iz primjene modeliranja metaboličkih procesa na razini ljudske stanice, važnih za planiranje i optimiranje prehrane. Korištenje alata računalne biologije osigurava brz i jednostavan uvid u djelovanje prehrane na metaboličke procese i homeostazu stanice te opisuje kako je regulacija tih procesa narušena bolestima vezanim uz prehranu.

U okviru predmeta studenti će se upoznati s radom u programskim paketima za analizu metabolizma na razini ljudske stanice s posebnim naglaskom na CellDesigner. CellDesigner omogućava jednostavnu analizu metaboličkih procesa na razini ljudske stanice korištenjem detaljnog popisa simbola staničnih komponenti. Kroz rad na vježbama i kroz seminar će se raditi na primjerima kako bi primjena modela metabolizma na razini ljudske stanice postala dio rutine pri planiranju prehrane, posebno u slučaju bolesti izazvanih poremećajima metabolizma. Također će se simulirati efekt kontaminacije (primjer arsena u vodi za piće).

Ovaj predmet je predviđen za studente koji su u završnoj fazi studija jer uključuje povezivanje znanja stečenih tijekom studija.

Nastava

Predavanja      10 sati

Vježbe            25 sati

Seminari          5 sati

Maksimalni broj bodova po vrstama aktivnosti:

Testovi na sustavu Merlin        10 bodova

Seminarski rad                       40 bodova 

Usmeni ispit                           50 bodova   

Formiranje ocjene:

<60 % ukupnog broja bodova – nedovoljan (1)

Od 60 % do 70 %  ukupnog broja bodova – dovoljan (2)

Od 70 % do 80 %  ukupnog broja bodova – dobar (3)

Od 80 % do 90 %  ukupnog broja bodova – vrlo dobar (4)

Od 90 % do 100 %  ukupnog broja bodova – izvrstan (5)     

Literatura

Kosić, Martina; Benković, Maja; Jurina, Tamara; Valinger, Davor; Gajdoš Kljusurić, Jasenka; Jurinjak Tušek, Ana Analysis of Hepatic Lipid Metabolism Model: Simulation and Non-Stationary Global Sensitivity Analysis // Nutrients, 14 (2022), 23; 4992, 22 doi:10.3390/nu14234992

Fleet, J. C. (2012) Systems Biology Approaches to Nutrition. U: Present Knowledge in Nutrition, deseto izdanje (Urednici: J. W. Erdman, I. A. Macdonald, S. H. Zeisel), John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, SAD.

Marić, Lucija; Malešić, Elena; Šanko, Katarina; Jurina, Tamara; Valinger, Davor; Gajdoš Kljusurić, Jasenka; Benković, Maja; Jurinjak Tušek, Ana

Application of CellDesigner program for nutrition planning and food safety control // Journal on Processing and Energy in Agriculture, 23 (2019), 1; 32-37

Orešič, M. (2013) Systems Biology in Food and Nutrition Research, in Foodomics: Advanced Mass Spectrometry in Modern Food Science and Nutrition (ed A. Cifuentes), John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA.

Vergères, G. (2009) From Molecular Nutrition to Nutritional Systems Biology, in Epigenetics and Human Health: Linking Hereditary, Environmental and Nutritional Aspects (ed A. G. Haslberger), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany.

A.Tušek, Ž. Kurtanjek (2012) Mathematical modeling of gene regulatory networks. U: Applied Biological Engineering. InTech, 1-20.

K. Tušek, I. Buntak, J. Gajdoš Kljusurić, A. Jurinjak Tušek (2019) Gender specific differences of the ethanol and nicotine toxicity verified by the use of mathematical models. Croatian Journal of Food Science and Technology, 1, 76-87.