Ce cours introduira l'étudiant à la biologie systémique contemporaine axée sur les cellules de mammifères, leurs constituants et leurs fonctions. La biologie passe du moléculaire au modulaire. Alors que notre connaissance du génome et de l'expression des gènes s'approfondit et que nous développons des listes de molécules (protéines, lipides, ions) impliquées dans les processus cellulaires, nous devons comprendre comment ces molécules interagissent les unes avec les autres pour former des modules qui agissent comme des systèmes fonctionnels discrets. Ces systèmes sont à la base de processus subcellulaires fondamentaux tels que la transduction des signaux, la transcription, la motilité et l'excitabilité électrique. À leur tour, ces processus s'unissent pour présenter des comportements cellulaires tels que la sécrétion, la prolifération et les potentiels d'action. Quelles sont les propriétés de ces systèmes subcellulaires et cellulaires ? Quels sont les mécanismes par lesquels les comportements émergents des systèmes apparaissent ? Quels types d'expériences alimentent la réflexion au niveau des systèmes ? Pourquoi avons-nous besoin de calculs et de simulations pour comprendre ces systèmes ? Le cours développera plusieurs lignes de raisonnement pour répondre aux questions énumérées ci-dessus. Les deux principaux axes de raisonnement sont : la conception, l'exécution et l'interprétation d'expériences multivariables qui produisent de grands ensembles de données ; le raisonnement quantitatif, les modèles et les simulations. Des exemples seront discutés pour démontrer "comment" les fonctions au niveau cellulaire apparaissent et "pourquoi" la connaissance mécaniste nous permet de prédire les comportements cellulaires conduisant à des états pathologiques et à des réponses médicamenteuses.