LSBS 5666-0

Brief

本課程關注基因調控網絡和系統生物學，將由國衛院分基所喻秋華研究員教授。 喻博士在加州理工學院擔任博士後研究員期間，獲得了開發胚胎發育基因調控網絡的大量經驗。她使用計算算法解釋轉 錄調控，解碼了海膽內胚層特異性基因Endo16的調控網路，並於1998年發表在科學雜誌，喻博士還參與建立海膽的內 中胚層基因調控網絡。喻秋華研究員的實驗室使用基因調控網絡建模工具（BioTapestry）解碼了斑馬魚胚胎基因調控 網絡。喻博士發現肝癌與肝發育有共通的基因和途徑。她在小鼠模型中啟動了肝癌的系統分析，並建立了肝癌的轉基因 斑馬魚模型，進一步開發藥物篩選平台。 喻博士將運用她的經驗並結合尖端技術，讓學生熟悉基因體和系統生物學方法和概念，讓學生了解什麼是基因調控網 路、系統生物學、系統醫學，以工程角度來理解生物學家認為的基因調控網路。讓學生知道基因調控網路與分子、細 胞、發育及演化的關係。幫助學生應用基因調控網絡和系統生物學，並了解系統生物學與疾病、癌症、罕見疾病的關 係。深度學習打開個人化醫療的新視野。

Description

Course keywords: Systems Biology, Gene Regulatory Networks, Systems Medicine, Precision Medicine. 一.課程說明 1. 基因調控網路、系統生物學、以及系統醫學的奧秘究竟是什麼？ 2. 用工程的角度探索生物學家眼中的基因調控網路。 3. 基因調控網路與分子、細胞、發育，以及演化之間的錯綜關係。 4. 系統生物學如何關聯疾病、癌症，以及罕見疾病。 5. 系統生物學的實際應用──系統醫學。 6. 深度學習如何打開個人化醫療的新視野。 二.指定用書 1.“發現基因組學，蛋白質組學和生物信息學（第二版)” “Discovering Genomics, Proteomics and Bioinformatics (2nd Edition)” A. Malcolm Campbell and Laurie Heyer. ISBN No. 0805382194 2.“基因體的調控：發育及演化的基因調控網路” “The Regulatory Genome : Gene Regulatory Networks In Development And Evolution” Eric H. Davidson ISBN No: 0120885638 三.參考書籍 最新文獻和相關文獻 四.教學方式 1.利用投影片結合講義和電腦實習進行教學。 2.學生分組進行討論和報告，激發腦力激盪。 3.建議學生先修過遺傳學、生物化學、以及分子和細胞生物學等基本課程。 4.若學生未修習相關領域，鼓勵自主學習，有問題可向授課老師討論。 五.教學進度 1.Introduction-What is Gene regulatory Networks, Systems Biology and Systems Medicine 2.Genomic Circuits in Single Genes-from Endo16 study to understand the gene regulation 3.Integrated Genomic Circuits -Natural Gene Circuits-lambda phage 4.Integrated Genomic Circuits -Natural Gene Circuits-learning and memory 5.Integrated Genomic Circuits -Synthetic Biology 6.Modeling Whole-Genome Circuits -Model Entire Eukaryotes with a Systems Approach 7.The regulatory genome for animal development 8.Cis-regulatory modules, and the structure/function basis of regulatory logic 9.Development as a Process of Regulatory State Specification-early development 10.Development as a Process of Regulatory State Specification-late development 11. Gene Regulatory Networks for Development: What they are, how they work, and what they mean. 12. The roots of causality and diversity in animal evolution 13.Systems Medicine: The Application of Systems Biology 14.Systems Biology of Human Diseases and Precision Medicine 15.Computational Science in Clinical Genomics, Pharmacogenomics and Drug Discovery 16.Deep learning opens new horizons in personalized medicine 六.成績考核 1.本課程不設期中期末考試，每週有家庭作業，佔80%成績。 2.參與和討論佔20%成績。 七.採用下列何項 AI 使用規則 基於透明與負責任的原則，本課程鼓勵學生利用AI進行協作或互學，以提升本門課產出品質。根據本 校公布之「大學教育場域AI協作、共學與素養培養指引」，本門課程採取有條件開放，說明如下 1.學生可於課堂作業或報告中的「標題頁註腳」或「引用文獻後」簡要說明如何使用生成式AI進行議 題發想、文句潤飾或結構參考等使用方式。然而，在本課程的「個人反思報告」、「小組採訪作業」 中，學生不得使用生成式AI工具撰寫作業。若經查核使用卻無在作業或報告中標明，教師、學校或相 關單位有權重新針對作業或報告重新評分或不予計分。 2.本門課授課教材或學習資料若有引用自生成式AI，教師也將在投影片或口頭標注。 3.修讀本課程之學生於選課時視為同意以上倫理聲明。

Timetable

Scores

Average Percentage 94.15

Std. Deviation 2.07

Remarks

16週

Restrictions

Compulsory

Elective

Cross Discipline

First Specialization

Second Specialization