Předmět pokrývá základní techniky správy a analýzy chemických dat v počítači včetně reprezentace 2D a 3D chemických struktur, vyhledávání v chemických databázích, popis algoritmů a aplikací jako např. shluková a diverzitní analýza, kvantitativní vztah mezi biologickou aktivitou a strukturou látky (QSAR), virtuální screening, prediktivní modelování a vytěžování znalostí z dat.

The class covers basic techniques of managing and analyzing chemical data on computers, including representation of 2D and 3D chemical structures, searches in chemical structure databases, reviewing applications and algorithms such as cluster and diversity analysis, quantitative structure–activity relationship (QSAR), virtual screening, predictive modeling, and data mining.

Výstupy studia předmětu

Studenti budou umět:

Porozumí základům ukládání chemických dat v počítači

Osvojí si principy a algoritmy pro podstrukturní a podobnostní vyhledávání v chemických databázích

Porozumí principům budování chemických knihoven s požadovanými strukturními a chemicko-fyzikálními vlastnostmi

Aplikovat metody virtuálního screeningu pro prioritizaci chemických látek pro testování biologické aktivity

Students:

Will understand principles of chemical storing

Will study algoritms for substructure and similarity searches in chemical databases

Will understand principles of diversity analysis and chemical library design

Will be able to apply virtual screening methods for the prioritization of chemical compounds for biological activity testing

Literatura

Z: Leach A. R., An Introduction to Chemoinformatics, Springer, 2007, ISBN 1402062907

Literature

R: Leach A. R., An Introduction to Chemoinformatics, Springer, 2007, ISBN 1402062907

1) Úvod do chemoinformatiky

2) Reprezentace 2D struktur v počítači, charakterizace 2D struktur pomocí deskriptorů a fingerprintů

3) Algoritmy pro 2D prohledávání chemických databází, reprezentace chemických reakcí

4) Chemické souborové formáty a SMARTS

5) Reprezentace a vizualizace 3D struktur, zarovnávní

6) Shluková a diversitní analýza

7) Kvantitativní vztah mezi biologickou aktivitou a strukturou látky (QSAR)

8) Virtuální screening

9) Prediktivní modelování

10) Dokování a skórování

11) Faramakoforové modelování

12) Vytěžování znalostí z biologických a chemických informací

13) Analýza HTS dat

14) Počítačový návrh léčiv založený na struktuře a na ligandech

1) Introducing Cheminformatics

2) Representation of 2D structures on computer, characterizing 2D structures with descriptors and fingerprints

3) Algorithms for 2D chemical database searching, reaction representation

4) Chemical File Formats and SMARTS

5) Representation and visualization of 3D chemical structures, 3D alignment

6) Cluster and Diversity analysis

7) Quantitative Structure-Activity Relationships (QSAR)

8) Virtual Screening

9) Predictive modeling

10) Docking and scoring

11) Pharmacophore Modeling

12) Data mining of chemical & biological information

13) Analysis of HTS data

14) Structure and ligand based drug design