Předmět Struktura a dynamika nukleovych kyselin (C7925)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu C7925 - Struktura a dynamika nukleovych kyselin, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita (MU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Předmět poskytne základní znalosti struktury, dynamiky a funkce nukleových kyselin (DNA a RNA). Základem je vysvětlení nejmodernějších experimentálních poznatků založených na rentgenostrukturní analýze, NMR a strukturní bionformatice. Dále budou objasněny moderní metody teoretické a výpočetní chemie. Předmětu poskytne celkový přehled oboru a na vybraných příkladech (lokální konformační variabilita B-DNA, nekanonické formy DNA, interakce DNA s léčivy, struktura a funkce ribosomu, strukturní dynamika mRNA, RNA enzymy, úloha molekul DNA a RNA na různých úrovních exprese genomu) vysvětlí význam znalosti strukturní dynamiky nukleových kyselin v biologii a chemii.Po absolvování kurzu by student měl být schopen- popsat strukturu, dynamiku a funkci DNA a RNA- charakterizovat různé typy a strukturní motivy DNA a RNA- vysvětlit základní principy počítačových metod užívaných při studiu biomolekul- pochopit úlohu nukleových kyselin v biologii a chemii

Osnova

1. Historie výzkumu struktury, význam studia struktury a dynamiky, funkce nukleových kyselin. Definice pojmů pro nukleové kyseliny: báze, nukleosidy, nukleotidy, rozdíl DNA x RNA.2. Úloha molekulových interakcí v biomolekulách, energie, volná energie a kinetika.3. Schémata číslování atomů, popis struktury pomocí torzních úhlů, konformace cukru, glykosidická vazba. Interní x kartézské souřadnice, helikální parametry x torzní úhly.4. Různá párování bází, konformační polymorfismus (A, B, Z formy, lokální struktury). Víceřetězcové struktury.5. Síly stabilizující NK: H--vazby, stacking, vliv iontů, vody.6. Nekanonické struktury NK: DNA --- triplexy, kvadruplexy, křížové formy. RNA ribozymy, ribozomy. Modifikované NK.7. Interakce: NK a voda, NK a léčiva, NK a proteiny. Vyšší organizace DNA --- supercoilling, chromatin.8. Výzkum struktury NK: RTG krystalografie, NMR spektroskopie, CD spektroskopie. Databáze struktur: NDB, PDB. Prohledávání podle různých kritérií, strukturní analýza na základě experimentálních dat.9. Výpočetní metody – molekulové simulace a kvantová chemie.10. Lokální konformační variace DNA.11. Strukturní variabilita kvadruplexů.12. Vývoj léčiv interagujících s DNA.13. Struktura, dynamika a funkce ribosomu.14. Struktura, dynamika a regulační funkce mRNA15. RNA katalýza.16. Prebiotická chemie RNA.

Literatura

VOET, Donald, Judith G. VOET a Charlotte W. PRATT. Principles of Biochemistry. 3rd ed. Hoboken: Wiley, 2008. xxx, 1099,. ISBN 978-0-470-23396-2. info

Požadavky

Předběžné vědomosti nejsou nutné.

Garant

prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc.

Vyučující

prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc.Mgr. Naděžda Špačková, Ph.D.Barira Islam, Ph.D.