Wstęp do bioinformatyki i modelowania 1100-5PM15
Zagadnienia poruszane w toku wykładu:
A) mechanika molekularna
- pola siłowe
- modele pełnoatomowe i gruboziarniste
- energia potencjalna w polach siłowych
B) metody próbkowania przestrzeni konformacyjnej
- Monte Carlo
- dynamika molekularna
- metody rozszerzonego próbkowania
C) modelowanie środowiska biologicznego
- uproszczone modele środowiska wodnego
- efekty crowdingu w układach biologicznych
D) wybrane aspekty analizy symulacji molekularnych
- analiza struktury, dynamiki i termodynamiki układów
- symulacje komputerowe na tle danych eksperymentalnych
E) zagadnienia bioinformatyki
- porównywanie sekwencji białek
- przewidywanie struktur białek
F) komputerowo wspomagane projektowanie leków
- molekularne bazy danych
- przewidywanie oddziaływań ligand-receptor
- modele QSAR
Ćwiczenia z wykorzystaniem komputerów poświęcone będą praktycznym zastosowaniom wybranych metod prezentowanych w trakcie wykładów.
Nakład pracy studenta:
- wykład - 30 godzin
- ćwiczenia - 30 godzin
- przygotowanie do zajęć i rozwiązywanie zadań domowych - 30 godzin
- przygotowanie do egzaminu - 30 godzin
razem 120 godzin
Kierunek podstawowy MISMaP
biotechnologia
chemia
Koordynatorzy przedmiotu
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
(WIEDZA) w wyniku uczestnictwa w zajęciach student:
- ma podstawową wiedzę z zakresu modelowania molekularnego: mechaniki i dynamiki molekularnej, metod Monte Carlo (K_W02)
- zna podstawowe pojęcia z zakresu bioinformatyki i komputerowo-wspomaganego modelowania leków (K_W03, K_W07)
(UMIEJĘTNOŚCI) w wyniku uczestnictwa w zajęciach student:
- potrafi dobrać metodę obliczeniową do postawionego przed nim problemu naukowego (K_U02)
- potrafi (w podstawowym zakresie) korzystać z wybranych narzędzi modelowania molekularnego oraz wybranych narzędzi bioinformatycznych (K_U03)
- potrafi korzystać z wybranych molekularnych baz danych (K_U04)
(KOMPETENCJE SPOŁECZNE) w wyniku uczestnictwa w zajęciach student:
- rozumie istotę komplementarności technik eksperymentalnych i obliczeniowych współczesnej biofizyki (K_K03)
Kryteria oceniania
Dopuszczalna liczba nieobecności do zaliczenia przedmiotu: 2 na wykładzie i 2 na ćwiczeniach. W wyjątkowych przypadkach prowadzący mogą pozwolić na odrobienie nieobecności na ćwiczeniach na podstawie raportu z wykonanego samodzielnie ćwiczenia , a wykłądu - na podstawie ustnego kolokwium.
Egzamin końcowy pisemny.
Literatura
1. Andrew Leach, Molecular Modelling: Principles and Applications
2. Daan Frenkel, Berend Smit, Understanding molecular simulation
3. Arthur Lesk, Introduction to Bioinformatics
4. Mike Williamson, How proteins work
5. Aktualne odnośniki literaturowe podawane na wykładach.