Dieser Kurs führt die Studenten in die moderne Systembiologie ein, die sich auf Säugetierzellen, ihre Bestandteile und ihre Funktionen konzentriert. Die Biologie entwickelt sich von der molekularen zur modularen Biologie. In dem Maße, wie sich unser Wissen über unser Genom und die Genexpression vertieft und wir Listen von Molekülen (Proteine, Lipide, Ionen) erstellen, die an zellulären Prozessen beteiligt sind, müssen wir verstehen, wie diese Moleküle miteinander interagieren, um Module zu bilden, die als diskrete funktionelle Systeme agieren. Diese Systeme liegen zentralen subzellulären Prozessen wie der Signaltransduktion, der Transkription, der Motilität und der elektrischen Erregbarkeit zugrunde. Diese Prozesse wiederum kommen zusammen, um zelluläre Verhaltensweisen wie Sekretion, Proliferation und Aktionspotentiale zu zeigen. Was sind die Eigenschaften solcher subzellulären und zellulären Systeme? Welches sind die Mechanismen, durch die emergente Verhaltensweisen von Systemen entstehen? Welche Arten von Experimenten helfen beim Denken auf Systemebene? Warum brauchen wir Berechnungen und Simulationen, um diese Systeme zu verstehen? Der Kurs wird mehrere Argumentationslinien entwickeln, um die oben genannten Fragen zu beantworten. Zwei wichtige Denkansätze sind: die Planung, Durchführung und Interpretation von multivariablen Experimenten, die große Datensätze erzeugen; quantitatives Denken, Modelle und Simulationen. Anhand von Beispielen wird gezeigt, "wie" Funktionen auf Zellebene entstehen und "warum" mechanistisches Wissen es uns ermöglicht, zelluläre Verhaltensweisen vorherzusagen, die zu Krankheitszuständen und Arzneimittelreaktionen führen.