Poslední úprava: Svozil Daniel prof. Mgr. Ph.D. (26.01.2018)
Tato přednáška seznámí studenty se strukturní bioinformatikou - multioborovou disciplínou která těží ze znalosti prostorových struktur biomolekul získanými experimentálními metodami X-Ray, NMR a elektronovou mikroskopií. Jejich velký počet ve strukturních databázích (odhadem 130 000 struktur) dovoluje aplikovat kombinaci výpočetních a statistických metod k získání principů, podle kterých se tvorba prostorové struktury řídí. Tyto principy jsou poté využívány k predikci či modelování struktur, a to ve spojení s principy fyzikální chemie. Studenti budou seznámeni se základními koncepty strukturní bioinformatiky, statistickými metodami, dostupnými nástroji na analýzu a predikci.
Poslední úprava: Svozil Daniel prof. Mgr. Ph.D. (26.01.2018)
The course introduces structural bioinformatics – a multifields discipline which utilizes biomolecular structural data obtained by a range of experimental methods – X-Ray, NMR and electron microscopy. High numbers of structures in structural databases (ca. 130 000 structures in total) allow the application of computational and statistical methods to extract principles which control the folding process. These principles are used in structure prediction methods or as a basis for structural modelling in combination with physico-chemical rules. Students will get knowledge of basic principles used in structural bioinformatics, statistical methods, and available tools for structural analysis and prediction.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Svozil Daniel prof. Mgr. Ph.D. (26.01.2018)
Studenti budou umět:
Zvládat základní charakteristiky klasifikace a principy tvorby prostorových struktur proteinů, DNA a RNA na fyzikálně chemickém základu.
Zvládat principy pro predikci fyzikálně-chemických vlastností proteinů a RNA na základě znalosti primární sekvence.
Zvládat principy predikčních algoritmů pro sekundární struktury proteinů a RNA, jejich tvorbu a srovnání jejich přesnosti.
Chápat a prakticky provádět predikci prostorového uspořádání biomolekul založenou na rozdílných principech - homologní modelování, threading a ab initio metody.
Orientovat se v různých primárních databázích struktur biomolekul a tzv. knowledge-based databázích.
Popsat a charakterizovat tvorbu mezimolekulových komplexů, statistické zpracování interakcí biomolekul a výpočetní metody pro mezimolekulární docking.
Poslední úprava: Svozil Daniel prof. Mgr. Ph.D. (26.01.2018)
Students will know:
Basic principles of structure classification as well as physico-chemical principles determining spatial structures of proteins, DNA and RNA.
Priciples and algorithms used for prediction of physico-chemical properties of biomolecules based on primary sequence knowledge.
Background and principles of algorithms used for secondary structure prediction of proteins and RNA, coparison of their accuracy.
Practical application of methods for tertiary structure prediction of biomolecules including homology modelling, threading, and ab initio methods.
Orientation in primary resources of data (structural databases) as well as in knowledge-based databases.
Description of intermolecular complexes, their statistical foundation and computational methods for intermolecular docking.
Literatura -
Poslední úprava: Svozil Daniel prof. Mgr. Ph.D. (04.11.2018)
Z: Sokol A., Ab initio predikce struktury membránových proteinů, PřF UK, Bc. práce, 2016, https://is.cuni.cz/webapps/zzp/detail/143778/
Z: Filippi M., Predikce sekundární struktury proteinu pomocí hlubokých neuronových sítí, MFF UK, dipl. práce, 2017, https://dspace.cuni.cz/handle/20.500.11956/90584
Z: Havrila M., Struktura a dynamika RNA, dipl. práce, MU Brno, 2012, https://is.muni.cz/th/bj1ru/
Z: Klímová M., Predikce sekundární struktury RNA sekvencí, dipl. práce, VUT Brno, 2015, https://www.vutbr.cz/studenti/zav-prace?zp_id=84425
D: Thomas Hamelryck, Kanti Mardia, Jesper Ferkinghoff-Borg: Bayesian Methods in Structural Bioinformatics (Statistics for Biology and Health), Springer 2012
D: Stephen Neidle: Principles of Nucleic Acid Structure, Elsevier 2008
D: Andrew D. Bates, Anthony Maxwell, M. Zvelebil, J. Baum: Understanding Bioinformatics, Oxford University Press 2007
D: Christina Marshall: Structural Bioinformatics Handbook, Syrawood Publishing House 2016
Poslední úprava: Svozil Daniel prof. Mgr. Ph.D. (04.11.2018)
R: Sokol A., Ab initio predikce struktury membránových proteinů, PřF UK, Bc. thesis, 2016, https://is.cuni.cz/webapps/zzp/detail/143778/
R: Filippi M., Predikce sekundární struktury proteinu pomocí hlubokých neuronových sítí, MFF UK, dipl. thesis, 2017, https://dspace.cuni.cz/handle/20.500.11956/90584
R: Havrila M., Struktura a dynamika RNA, dipl. thesis, MU Brno, 2012, https://is.muni.cz/th/bj1ru/
R: Klímová M., Predikce sekundární struktury RNA sekvencí, dipl. thesis, VUT Brno, 2015, https://www.vutbr.cz/studenti/zav-prace?zp_id=84425
A: Thomas Hamelryck, Kanti Mardia, Jesper Ferkinghoff-Borg: Bayesian Methods in Structural Bioinformatics (Statistics for Biology and Health), Springer 2012
A: Stephen Neidle: Principles of Nucleic Acid Structure, Elsevier 2008
A: Andrew D. Bates, Anthony Maxwell, M. Zvelebil, J. Baum: Understanding Bioinformatics, Oxford University Press 2007
A: Christina Marshall: Structural Bioinformatics Handbook, Syrawood Publishing House 2016
Studijní opory -
Poslední úprava: Svozil Daniel prof. Mgr. Ph.D. (26.01.2018)
Online materiály k přednášce na http://bioinfo.uochb.cas.cz/teaching.html
Training kursy: https://www.ebi.ac.uk/training/events/2017/structural-bioinformatics-1