PředmětyPředměty(verze: 803)
Předmět, akademický rok 2016/2017
  
Molekulové modelování a bioinformatika - N320019
Anglický název: Molecular Modelling a Bioinformatics
Zajišťuje: Ústav biochemie a mikrobiologie (320)
Platnost: od 2015
Semestr: zimní
Body: zimní s.:3
E-Kredity: zimní s.:3
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:0/3 KZ [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Další informace: http://doc. Ing. Richard Hrabal, CSc.
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Hrabal Richard doc. Ing. CSc.
Ulbrich Pavel doc. Ing. Ph.D.
Anotace -
Poslední úprava: Hrabal Richard doc. Ing. CSc. (15.11.2012)

Předmět Molekulární modelování a bioinformatika si klade za cíl seznámit studenty se základy moderních instrumentálně analytických technik a jejich využítí v oborech jako např. biochemie, mikrobiologie, bioinženýrství... Výuka zahrnuje hmotnostní spektrometrii, spektroskopii nukleární magnetické resonance, rentgenovou krystalografii a elektronovou mikroskopii. Úvodní blok přednášek je věnován metodám visializace molekul, výpočetním metodám a práce s databázemi.
Výstupy studia předmětu
Poslední úprava: Fialová Jana (11.06.2013)

Studenti budou umět:

získají přehled o moderních instrumentálních metodách a způsobu jejich využití v praxi, seznámí se se stručnými základy těchto metod, konkrétně:

Výpočetní metody: visualizace biomolekul a jejich manipulace, metody molekulové dynamiky a práce s databázemi.

NMR: základy NMR spektroskopie a využití metody pro řešení prostorových struktur proteinů, oligonukleotidů.., mapování jejich vzájemných interakcí a další využití metody pro studium fyzikálně-chemických vlastností biologicky aktivních látek

EM: základní charakteristiky a principy elektronové mikroskopie a mikroskopie skenující sondou, včetně teoretické přípravy vzorků a analýzy získaných dat

RTG: příprava krystalů, fyzikální základy metody, technologie řešení struktur biomolekul

HS: základy hmotnostní spektrometrie, přehled metod a jejich využítí pro studium biomolekul

Literatura -
Poslední úprava: Fialová Jana (11.06.2013)

Výukové texty pro celý předmět jsou na webové stránce:

Z: http://www.vscht.cz/nmr/mol_model_bioinfo/

D: Karlík M., Úvod do transmisní elektronové mikroskopie, ČVUT Praha, 2011, 978-80-01-04729-3

Studijní opory
Poslední úprava: Hrabal Richard doc. Ing. CSc. (15.11.2012)

Výpočetní metody: http://web.vscht.cz/spiwokv/modelovani/

EM: http://www.paru.cas.cz/lem/book/index.html

NMR: http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_magnetic_resonance

Sylabus
Poslední úprava: Hrabal Richard doc. Ing. CSc. (15.11.2012)

1. Strukturní databáze a jejich využití, porovnávání jednotlivých struktur mezi sebou, molekulární elektrostatika

2. Predikce struktur proteinů, docking, virtuální screening

3. Molekulová mechanika, QM/MM, simulace molekulové dynamiky, problém vzorkování, sbalování proteinů

4. Základy spektroskopie nukleární magnetické resonance (NMR), chemický posun, interakční konstanta, součásti moderního NMR spektrometru

5. Postup při řešení struktur biomolekul, využití NMR pro studium komplexů

6. Konkrétní příklady řešení struktur, dynamiky a studia interakcí molekul

7. Základy struktur proteinů, úvod do rentgenové krystalografie, Krystaly makromolekul a jejich příprava

8. Teorie difrakce, sběr difrakčních dat, řešení prostorové struktury biomolekul, fázový problém

9. Výstavba modelu, upřesňování, validace, práce s modely

10. Principy a techniky elektronové mikroskopie (transmisní (TEM) a skenovací elektronová mikroskopie (SEM), praktické ukázky využití v biologických vědách

11. Mikroskopie skenující sondou (mikroskopie atomárních sil (AFM), skenovací tunelovací mikroskopie (STM), praktické ukázky

12. Úvod do hmotnostní spektrometrie peptidů a proteinů, ionizační techniky, hmotnostní analyzátory, fragmentační techniky

13. Aplikace MS v biologických vědách (určení molekulové hmotnosti, identifikace proteinu, sekvenční analýza peptidů, konformační analýza peptidů a proteinů, studium interakcí)

14. Konkrétní příklady využítí technik hmotnostní spektrometrie.

Studijní prerekvizity
Poslední úprava: Hrabal Richard doc. Ing. CSc. (15.11.2012)

Studenti by měli mít základní znalosti z matematiky, fyziky a chemie, konkrétně biochemie a instrumentální analýzy.

 
VŠCHT Praha