Předmět Modelování biostruktur a bioinformatika (KFC / SZZBI)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KFC / SZZBI - Modelování biostruktur a bioinformatika, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci (UP).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Struktura proteinůvlastnosti aminokyselin (AMK) se zaměřením na vlastnosti postranních řetězců, protonační stavy AMK, peptidická vazba a její vlastnosti, primární struktura, sekundární a supersekundární struktury, terc. a kvartérní struktura, Ramachandranův diagram, hydrofobní jádro, interakce stabilizující strukturu proteinů, skládání (folding) a misfolding proteinů, mechanismy skládání proteinů, amyloidní strukturyStruktura nukleových kyselinstruktury DNA, DNA kvadruplexy, I-DNA, struktury RNA, kanonické a nekanonické párování bází, klasifikace konformací nukleotidůBiomakromolekulární katalýzaenzymy (dělení enzymů), popis a definice katalytické účinnosti enzymů, příspěvky ke katalytické aktivitě enzymů a jejich význam, RNA enzymy (ribozymy) a DNAzymyPřehled metod studia struktury biomakromolekulRTG difrakce, NMR, MS, cryo-EMZáklady bioinformatiky a strukturální bioinformatikypráce se sekvenčními daty, zdroje dat (GenBank/EMBL/DDBJ; SwissProt/trEMBL/PIR; genomové databáze), podobnost sekvencí a posuzování podobnosti sekvencí, globální a lokální přiřazení, posuzování podobnosti sekvencí proteinů (PAM, JTT, GONNET; BLOSUM; hodnocení mezer), vyhledávání podobných sekvencí (FASTA, BLAST, PSI-BLAST), ExPASy jako zdroj informací, mnohočetné přiřazení - "multiple alignment" (CLUSTAL, T-Coffee), konsensuální sekvence a vzorce, sekvenční motivy (PROSITE), proteinové rodiny (Pfam) příbuzenské vztahyDatabáze 3D struktur proteinů a NKPDB/NDB databáze, databáze PDBsum, souborový formát PDB, strukturní klasifikace proteinů (SCOP, FSSP, CATH, DALI), vyhledávání strukturních motivů (i v RNA např. přístup FR3D), analýza struktury proteinů SMART, další analytické nástroje (analýza povrchu, dutin, tunelů), predikce struktury proteinů (homologní modelování), predikce struktury RNAMezimolekulové interakce, hydrofóbní efektdefinice interakční energie, deformační energie, složky mezimolekulových interakcí, elektrostatika, polarizace, disperze, repulze, úloha entropie, úloha solventu, projevy a podstata hydrofobního efektuMetody molekulové mechanikyprincip molekulové mechaniky, silové pole (popis deformace vazeb, úhlů, dihedrálů; popis elektrostatických, disperzních a repulzních sil; popis polarizace), parametrizace silového pole, běžná silová pole pro studium biomolekul (AMBER - parmXX, CHARMM, OPLS), omezení klasické molekulové mechaniky, coarse-grained metodyKlasická molekulová dynamika a metoda Monte Carloprincip molekulové dynamiky, integrační metody, volby integračního kroku, principy realizace termostatu a barostatu, princip SHAKE, periodické okrajové podmínky, cutoff, výpočet elektrostatických interakcí (metoda PME), analýza MD simulací - základní strukturní a dynamické charakteristiky; Metropolisovy řetězcePokročilé metodykombinované QM/MM metody; princip metody, subtraktivní a aditivní schéma, mechanický a elektronický embedding; metody výpočtů dGdefinice G, obecné problémy výpočtu dG, metody US, TI, ABFReprezentace solventukontinuální solvent v metodách QM - elektrostatická složka (SCRF - metody PCM, CPCM), popis kavitačního a repulzního příspěvku, kontinuální solvent v metodách MM - Poissonova rovnice a PB metoda, Bornova rovnice (metoda GB), explicitní solvatační modely (TIPnP, SPCE ... ), polarizovatelné explicitní solvatační modely (POL3), charakteristiky vody - radiální distribuční funkce, difúzní koeficient, výparné teplo apod.Molekulové dokovánídefinice problému, hledání orientací, skórovací funkce, rigidní vs. flexibilní dokování(Q)SARdefinice problému vztahu mezi strukturou a aktivitou látky, deskriptory a jejich volba, použití QSAR metod a jejich omezení, 3D-QSAR základní principy

Získané způsobilosti

schopnost diskutovat zadané téma

Požadavky

úspěšné vykonání zkoušky

Garant

prof. RNDr. Michal Otyepka, Ph.D.