Předmět Strukturní bioinformatika (MC260P86)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu MC260P86 - Strukturní bioinformatika, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Sylabus

1. Proč studovat struktury biomolekul. Vztahy struktura funkce v chemii a biologii. Formální popis trojrozměrných objektů. Stereochemie a struktura stavebních kamenů biomolekul, aminokyselin a nukleotidů. 2. Strukturní bioinformatika proteinů I. Vztah mezi aminokyselinovou sekvenci a strukturou proteinu. Metody porovnávání sekvencí a struktur, motivy terciární struktury, klasifikace proteinových foldů. Motiv, doména a fold. 3. Strukturní bioinformatika proteinů II. Návrh léčiv založený na znalosti 3D struktur cílových proteinů. 4. Strukturní bioinformatika nukleových kyselin. I. Helikální konformace. Struktury komplexů proteinů s DNA. 5. Strukturní bioinformatika nukleových kyselin. II. 3D struktury molekul RNA a DNA. Struktury komplexů proteinů s RNA. 6. Krystalografie jako hlavní zdroj molekulárních struktur. I: Krystalografický experiment, krystalizace, měření a vyhodnocení difrakce na monokrystalech. Symetrie krystalů, krystalografické grupy symetrie. II: Řešení a rafinace struktur. 7. Validace molekulárních struktur, "kontrola kvality struktur". Odhad přesnosti a správnosti struktur. Standardní "slovníky" valenční geometrie a oligomerních motivů. Programové nástroje pro validaci makromolekul, off-line a na webu, RCSB, MolProbity. 8. Porovnání experimentálních metod stanovení molekulárních struktur, krystalografie, NMR, MS a dalších pokročilých spektrálních technik a elektronové mikroskopie. 9. Databáze Protein Data Bank (PDB) I: Obsah databáze, formáty dat. 10. PDB II: Architektura databáze, hledání v databázi. Nástroje pro analýzu strukturních dat. 11. Nucleic Acid Database (NDB). Hlavní databáze struktur nukleových kyselin, obsah, použití databáze. 12. Databáze organických struktur Cambridge Structural Database (CSD): Obsah databáze, základy hledání a zpracování dat. 13. Další významné zdroje informací na webu a jejich použití, sekvenční a publikační databáze a jejich spojení se strukturními databázemi. 14. Základní metody porovnání molekulárních struktur. Nastínění statistických metod vhodných pro analýzy molekulárních struktur (hlavní komponenty, metody klastrování, grafická analýza dat v 1, 2 a 3 rozměrech). Zobrazování molekulárních struktur, základní programové vybavení.

Literatura

Základní učebnice J. Gu; P. Bourne: Structural bioinformatics. Second edition, Wiley-Blackwell, Hoboken (2009). C Brandén; J. Tooze: Introduction to Protein Structure. Second Edition, Garland Publishing, New York (1998). S. Neidle, editor: Oxford Handbook of Nucleic Acid Structure. Oxford University Press, Oxford, (1999). B. Rupp: Biomolecular Crystallography: Principles, Practice, and Application to Structural Biology. Garland Science, New York (2009). A.M. Lesk: Introduction to Bioinformatics. Oxford University, Oxford (2002).G. Rhodes: Crystallography made crystal clear. Elsevier, Amsterdam (2006). B. Alberts; A. Johnson; J. Lewis; M. Raff; K. Roberts; P. Walter: Molecular Biology of the Cell, Garland, New York (2002). Základní knižní díla dostupná zdarma na internetu:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/ Plné texty jsou dostupné například pro následující základní díla: Biochemistry. Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; and Stryer, Lubert. New York: W. H. Freeman and Co.; 2002. The Cell - A Molecular Approach. 2nd ed. Cooper, Geoffrey M. Sunderland (MA): Sinauer Associates, Inc.; 2000. Molecular Biology of the Cell. 4th ed. Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. New York: Garland Publishing; 2002. Sequence - Evolution - Function. Computational Approaches in Comparative Genomics. Koonin, Eugene V. and Galperin, Michael Y. Norwell (MA): Kluwer Academic Publishers; 2003. Hlavní database a zdroje informací na webu: Strukturní databáze PDB: http://rutgers.rcsb.org/pdb/ Strukturní databáze NDB: http://ndbserver.rutgers.edu/ Sekvenční databáze NCBI: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ Sekvenční databáze UniProt: http://www.uniprot.org/ Základy krystalografie česky: http://www.xray.cz/krystalografie/

Požadavky

Cyklus přednášek končí zkouškou. Zkouška se skládá z písemné a ústní části. V rámci písemné části posluchač vyhledá zadané struktury (nebo třídy struktur), kriticky zhodnotí jejich kvalitu a diskutuje jejich hlavní rysy. V ústní části je tyto výsledky nutné obhájit.

Garant

doc. Ing. Bohdan Schneider, CSc.

Vyučující

doc. Ing. Bohdan Schneider, CSc.