Předmět Struktura a dynamika DNA a RNA (MC260P96)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu MC260P96 - Struktura a dynamika DNA a RNA, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Vysvětlit nejnovější poznatky strukturní a molekulární biologie nukleových kyselin, jejich evoluční principy, a dát je do souvislosti s fyzikálně chemickými poznatky.

Sylabus

Úloha molekul nukleových kyselin v biologii, jejich evoluce.Vztah mezi strukturou a funkcí - vysvětlení základních principůFyzikálně chemický pohled na základní energetické příspěvky formující strukturní dynamiku nukleových kyselin.Sekvenční závislost struktury B-DNA a jak ji číst?DNA a nukleosomGuaninové kvadruplexy, i-DNA a triplexy.TranskripceMolekuly tRNA a jejich nabíjení aminoacylsyntetázami. Molekula mRNA, její kódující a nekódující regiony, rozdíl mezi eukaryotickými a prokaryotními mRNA.Jak byla vyřešena struktura ribosomu? Od primitivní elektronové mikroskopie k atomární strukturní biologii.Iniciace, elongace a terminace syntézy proteinu na ribosomu.Struktura, funkce a evoluce velké ribosomální podjednotky (celková struktura, katalytické centrum, dynamické elementy, protein exit tunel) a její interakce s antibiotiky macrolidové skupiny.Struktura, funkce a evoluce malé ribosomální podjednotky (dekódovací centrum) a její interakce s antibiotiky aminoglykosidové skupiny a streptomycinu, vznik rezistence a závislosti na antibiotikách, pohled na atomární úrovni.Principy organizace a evoluce RNA. Fundamentální úloha hydroxylové skupiny ribózy při konstrukci RNA molekul, RN-protein komplexů, a molekulárních strojů. Princip isostericity a rekurentních stavebních bloků, modulární princip při výstavbě a evoluci molekul RNA. Principy činnosti biomolekulárních strojů a proč se tak zásadně liší od strojů makroskopických - od tepelných pohybů k usměrněnému pohybu. Rozdíly mezi prokaryotními, archeálními, eukaritotními a organelovými (chloroplast, mitochondrie) ribosomy.Molekula mRNA a její regulační schopnosti, messenger-transfer RNA, internal ribosomal entry site, a další.RNA riboswitche, nové téma v regulaci exprese genu u bakterií. Malé RNA ribozymy a velké RNA ribozymy.Spliceosom a splicing, jak dál v jejich studiu?RNA interference a micro RNA.Úloha (a omezení) výpočetních technik ve strukturní molekulární biologii, molekulové simulace, kvantová chemie, QM/MM metody a jejich spojení/souvislost s bioinformatikou, rentgenostrukturní analýzou, cryoelektronovou mikroskopií a dalšími metodami.

Literatura

Vybrane kapitoly z:Rodnina MV; Wintermeyer W; Green R Ed. RIBOSOMES: STRUCTURE, FUNCTION, AND DYNAMICS, Springer, 2011Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level, 3rd Edition, 2008, by Donald Voet, Judith G. Voet, Charlotte W. Pratt, John Willey & Sons, Inc.Quantum Chemical Studies of Nucleic Acids Can We Construct a Bridge to the RNA Structural Biology and Bioinformatics Communities? Author(s): Sponer Jiri; Sponer Judit E.; Petrov Anton I.; et al. Source: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B Volume: 114 Issue: 48 Pages: 15723-15741 DOI: 10.1021/jp104361m Published: DEC 9 2010Molecular Dynamics and Quantum Mechanics of RNA: Conformational and Chemical Change We Can Believe In Author(s): Ditzler Mark A.; Otyepka Michal; Sponer Jiri; et al. Source: ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH Volume: 43 Issue: 1 Pages: 40-47 DOI: 10.1021/ar900093g Published: JAN 2010Příslušná literatura bude poskytnuta ve formě pdf, dále bude k dispozici materiál ppt přednášejícího, ~350 snimku, Z ~60 různých individuálních zdrojů.

Požadavky

Základní znalosti a orientace v probírané tématice.

Garant

prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc.