Guía docente de Movilidad y Dinámica Celular: Introducción a la Dinámica y Crecimiento Tumoral (M53/56/2/10)

Curso 2022/2023
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 16/07/2022

Máster

Máster Universitario en Física y Matemáticas - Fisymat

Módulo

Módulo II : Biomatemática

Rama

Ciencias

Centro Responsable del título

International School for Postgraduate Studies

Semestre

Primero

Créditos

6

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Juan Calvo Yagüe
  • Jesús David Poyato Sánchez
  • Juan Segundo Soler Vizcaino

Tutorías

Juan Calvo Yagüe

Email
  • Primer semestre
    • Miércoles 10:00 a 13:00
    • Miercoles 10:00 a 13:00
    • Jueves 10:00 a 13:00
  • Segundo semestre
    • Lunes 17:00 a 18:00
    • Lunes 11:00 a 12:00
    • Martes 11:00 a 12:00
    • Martes 16:00 a 17:00
    • Jueves 16:00 a 18:00

Jesús David Poyato Sánchez

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Juan Segundo Soler Vizcaino

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

El alumno sabrá/comprenderá:

- Aprendizaje de técnicas de análisis no lineal para el modelado en biología del desarrollo.

- Comprensión de un artículo científico en los temas relacionados con el curso.

- Análisis crítico de los modelos clásicos basados en difusión lineal.

- Comprensión del comportamiento individual frente a comportamiento colectivo en ciencias biomédicas y sociales.

 

El alumno será capaz de:

- Modelado en procesos biológicos. Partículas activas.

- Tratamiento de datos biológicos.

- Interpretación de resultados fenomenológicos y capacidad de modelarlos

- Exposición pública y análisis crítico de un artículo de investigación relacionado con la temática del curso.

 

BREVE DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS (SEGÚN LA MEMORIA DE VERIFICACIÓN DEL TÍTULO)

- Comunicación Celular

- Introducción a los procesos de movilidad celular.

- Comportamiento colectivo de especies.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

COMPETENCIAS BÁSICAS Y GENERALES

-CG2: Capacidad de generar y desarrollar de forma independiente propuestas innovadoras y competitivas en la investigación y en la actividad profesional en el ámbito científico de la Física y Matemáticas

-CG3: Presentar públicamente los resultados de una investigación o un informe técnico, comunicar las conclusiones a un tribunal especializado, personas u organizaciones interesadas, y debatir con sus miembros cualquier aspecto relativo a los mismos

-CG4: Saber comunicarse con la comunidad académica y científica en su conjunto, con la empresa y con la sociedad en general acerca de la Física y/o Matemáticas y sus implicaciones académicas, productivas o sociales.

-CG5: Adquirir la capacidad de desarrollar un trabajo de investigación científica de forma independiente y en toda su extensión. Ser capaz de buscar y asimilar bibliografía científica, formular las hipótesis, plantear y desarrollar problemas y elaborar de conclusiones de los resultados obtenidos.

-CG6: Adquirir la capacidad de diálogo y cooperación con comunidades científicas y empresariales de otros campos de investigación, incluyendo ciencias sociales y naturales.

 

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

-CE2: Desarrollar la capacidad de decidir las técnicas adecuadas para resolver un problema concreto con especial énfasis en aquellos problemas asociados a la Modelización en Ciencias e Ingeniería, Astrofísica, Física,  y Matemáticas

-CE3: Tener capacidad para elaborar y desarrollar razonamientos matemáticos avanzados, y profundizar en los distintos campos de las matemáticas.

-CE4: Tener capacidad para elaborar y desarrollar razonamientos físicos avanzados, y profundizar en los distintos campos de la física y astrofísica.

-CE5: Saber obtener e interpretar datos de carácter físico y/o matemático que puedan ser aplicados en otras ramas del conocimiento

-CE6: Demostrar la capacidad necesaria para realizar un análisis crítico, evaluación y síntesis de resultados e ideas nuevas y complejas en el campo de la astrofísica, física, matemáticas y biomatemáticas.

-CE7: Capacidad para comprender y poder aplicar conocimientos avanzados de matemáticas y métodos numéricos o computacionales a problemas de biología, física y astrofísica, así como elaborar y desarrollar modelos matemáticos en ciencias, biología e ingeniería.

-CE8: Capacidad de modelar, interpretar y predecir a partir de observaciones experimentales y datos numéricos.

COMPETENCIAS TRANSVERSALES

-CT1: Desarrollar cierta habilidad inicial de “emprendimiento” que facilite a los titulados, en el futuro, el autoempleo mediante la creación de empresas.

-CT2: Fomentar y garantizar el respeto a los Derechos Humanos y a los principios de accesibilidad universal, igualdad ante la ley, no discriminación y a los valores democráticos y de la cultura de la paz.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

TEMARIO TEÓRICO:

 

1. Comportamiento colectivo de especies.

  -Modelos microscópicos: agent-based.

  -Modelos meso/macroscópicos: cinéticos e hidrodinámicos.

  -Limites de escala micro-macro: límites de campo medio e hidrodinámicos.

  -Dinámica de especies: modelos de Reynolds, Visek, Cucker-Smale, agregación, etc.

  -Procesos de sincronización: modelo de Kuramoto.

 

2. Introducción a los procesos de movilidad celular.

  -Movilidad y diferenciación.

  -Procesos de quimiotaxis y bioconvección. Modelo de Keller-Segel y variantes.

  -Caminantes aleatorios y descripciones macroscópicas.

  -Teoremas centrales del límite y difusión anómala.

 

3. Comunicación Celular

  -Morfogénesis. Formación de patrones. Respuesta celular.

  -Vías de señalización y genes diana. Aplicación a la ruta Shh-Gli.

  -Formación de patrones. Ondas viajeras. 

  -Análisis crítico de los modelos difusivos como motor de transporte.

  -Transporte óptimo de masa y modelos no lineales para morfogénesis.

  -Biología Sintética: biobricks, creación de fármacos inteligentes, terapia génica, regeneración tisular, diseño de proteínas y bioplásticos.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

1. B. Perthame, Transport Equations in Biology, Birkhäuser Verlag, Basel-Boston-Berlin, 2007.

2. D. Bray: Cell motility, Taylor and Francis, 2001.

3. R. Escalante, J.J. Vicente, Dictiostelium discoideum: a model system for differentiation and patterning.

 Int. J. Dev. Biol. 44 (2000), 819-835.

4. J.D. Murray, Mathematical Biology, Springer 2002.    

5. M. Herrero, The Mathematics of chemotaxis. Handbook of Differential Equations, Evolutionary  equations, Vol. 3. Eds. C.M.Dafermos, E. Feireisl, Elsevier 2007.

6. R. Metzler, J. Klafter, The random walk's guide to anomalous diffusion: a fractional dynamics  approach. Physics Reports 339 (2000), 1-77.

Enlaces recomendados

Metodología docente

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

METODOLOGÍA DOCENTE

MD0: Lección magistral

MD1: Resolución de problemas y estudio de casos prácticos

MD3: Seminarios

MD4: Tutorías académicas

MD5: Realización de trabajos individuales o en grupos

MD6: Análisis de fuentes y documentos

MD7: Sesiones de discusión y debate

CONVOCATORIA ORDINARIA

E1: Valoración de las pruebas, ejercicios, prácticas o problemas realizados individualmente o en grupo a lo largo del curso

E2: Realización, exposición y defensa final de informes, trabajos, proyectos y memorias realizadas de forma individual o en grupo

E3: Realización de exámenes parciales o finales escritos

E4: Valoración de la asistencia y participación del alumno en clase y en los seminarios, y sus aportaciones en las actividades desarrolladas

Código

Ponderación Mínima

Ponderación Máxima

E1

15%

60%

E2

15%

60

E3

0%

100%

E4

10%

40%

Evaluación Extraordinaria

El artículo 19 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrán concurrir todos los estudiantes, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. De esta forma, el estudiante que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de una prueba y/o trabajo.

  • E1: prueba síncrona, con tiempo limitado

Criterios de evaluación: realización de ejercicios acerca de los contenidos de la asignatura

Porcentaje sobre calificación final: 50%

  • E2: entrevista personal a través de videoconferencia

Criterios de evaluación: presentación y defensa de trabajo personalizado

Porcentaje sobre calificación final: 50%

Evaluación única final

El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas.

Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases o por causa sobrevenidas. Lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

La evaluación en tal caso seguirá las mismas pautas que en la convocatoria extraordinaria.

Información adicional