C9150 QSAR modelování

Přírodovědecká fakulta
podzim 2001
Rozsah
2/0/0. 3 kr. Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr. (přednášející)
Garance
prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr.
Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr.
Předpoklady
schopnost studia z anglicke ucebnice
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 24 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Předmět je věnován problematice použití predikčních "Quantitative Structure-Activity Relationships" (QSAR) metod v oborech zabývajících se studiem životního prostředí. Studenti jsou seznámeni s teoretickými základy QSAR analýzy. Diskutovány jsou aplikace QSAR v analýze rizik při (i) odhadu environmentálně důležitých vlastností organických sloučenin, (ii) predikcích osudu sloučenin v prostředí a (iii)účinku sloučenin na živé organismy. Metodologie konstrukce QSAR modelů je demonstrována na šestikrokové strategii sestávající ze systematického výběr sloučenin pro testování, sestavení modelu multirozměrnými statistickými metodami a jeho validaci. Shrnuty jsou možnosti použití QSAR modelů v praxi formou expertních systémů - porovnán je evropský a americký přístup v otázkách bezpečného použití QSAR predikcí v analýze rizik. Součástí přednášky je cvičení na počítačích, během kterého se studenti naučí konstrukci QSAR modelů. Využití počítačové grafiky, molekulového modelování a bioinformatiky v oblasti QSAR a molekulární toxikologie je demonstrováno na pracovních stanicích.
Osnova
  • I. ÚVOD DO QSAR Co to je QSAR? Proč nás zajímají vztahy mezi strukturou a aktivitou? Použití QSAR analýzy: organická chemie, farmakologie, environmentální vědy Cíle QSAR analýzy: popis vztahů mezi strukturou a "aktivitou", použití popisu k předpovědím Příklad QSAR analýzy Deskriptory používané v QSAR
  • II. TERMINOLOGIE QSAR analýza QSAR model deskriptor aktivita předpověď (predikce) validace modelu
  • III. (QSAR) ODHADY V ENVIRONMENTÁLNÍCH VĚDÁCH Predikce důležitých vlastností Predikce osudu sloučenin v prostředí Predikce působení sloučeniny na živý organismus
  • IV. KONSTRUKCE QSAR MODELU Formulace tříd Multirozměrná charakterizace a výpočet PP Výběr trénovací a validační sady Testování biologických vlastností Definování QSAR Experimentální validace a predikce
  • V. POUŽITÍ QSAR MODELŮ Hodnocení kvality experimentálních dat Rozhodování o nutnosti dalšího testován a při hledání vhodných testovacích strategií Určování priorit testování Odhadech specifických parametrů (např. PEC, PNEC, NOEC) Hledání chybějících dat v ekotoxikologických databázích Americký přístup (U.S. EPA) Evropský přístup (ECB EU) Multilaterální přístup
Literatura
  • Risk Assessment of Chemicals: An Introduction, C.J. van Leeuwen, J.L.M. Hermens (Eds.), Kluwer Academic Publishers, 1995, chap. 7, str. 239-292.
Metody hodnocení
V průběhu roku 15 min testy ze samostudia
Závěrečný písemný test: 50 otázek, 50-44b výborně, 43-36b velmi dobře, 35-30b dobře
Praktická zkouška: konstrukce modelu z jedne sady dat http://www.chemi.muni.cz/~jiri/DATASETS/datasets.html
Informace učitele
http://www.chemi.muni.cz/~jiri/VYUKA/vyuka.html
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 1999, podzim 2000, podzim 2002, podzim 2006.