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.

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.

Zkouška sestává z písemné a ústní části.

The exam consists of written and oral parts.

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

Z: Jenny Gu, Phylip Bourne: Structural Bioinformatics, Wiley-Blackwell 2009

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

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

R: Jenny Gu, Phylip Bourne: Structural Bioinformatics, Wiley-Blackwell 2009

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

1. Proteiny - základní charakterizace, stavební prvky

2. Databáze proteinů – strukturní, knowledge-based

3. Predikce vlastností proteinů založené na znalosti sekvence

4. Predikce sekundární struktury proteinů, její význam, metody

5. Sbalování proteinů – principy, experimentální metody, proteinový kód

6. Predikce terciární struktury proteinů – homologní modelování

7. Predikce terciární struktury proteinů – threading

8. Predikce terciární struktury proteinů – ab initio metody

9. Metody pro mapování a predikci protein-protein interakce

10. Proteiny - případová studie

11. Struktura DNA a její kvantitativní popis

12. Základní charakteristiky motivů RNA

13. Strukturní databáze nukleových kyselin

14. Nukleové kyseliny - případová studie

1. Proteins - basic characteristics, structural building blocks

2. Protein Databases - structure and knowledge based

3. Prediction of biomolecular properties based on their sequences

4. Secondary structure prediction of proteins, utilization and methods

5. Protein folding – principles, experimental methods, protein code

6. Tertiary structure prediction of proteins - homology modelling

7. Tertiary sructure prediction of proteins - threading

8. Tertiary structure prediction of proteins – ab initio methods

9. Methods used for prediction and analysis of protein protein interactions

10. Proteins - a case study

11. DNA structure and its quantitative description

12. Basic characteristics of RNA structural motifs

13. Structural databases of nucleic acids

14. Nucleic acids – a case study

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

SIB training portal: https://edu.isb-sib.ch

Bioinformatics tutorials: http://beckerinfo.net/bioinformatics/bioinformatics-tutorials-2/

Online course materials at http://bioinfo.uochb.cas.cz/teaching.html

Training courses: https://www.ebi.ac.uk/training/events/2017/structural-bioinformatics-1

SIB training portal: https://edu.isb-sib.ch

Bioinformatics tutorials: http://beckerinfo.net/bioinformatics/bioinformatics-tutorials-2/

Molekulární biologie/genetika, Biochemie, Fyzikální chemie, Molekulové modelování

Molecular Biology/Genetics, Biochemistry, Physical Chemistry, Molecular modelling