PřF:C7925 Struktura nukleových kyselin - Informace o předmětu
C7925 Struktura a dynamika nukleovych kyselin
Přírodovědecká fakultapodzim 2015
- Rozsah
- 2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
- Vyučující
- prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc. (přednášející)
Mgr. Naděžda Špačková, Ph.D. (přednášející)
Barira Islam, Ph.D. (cvičící) - Garance
- prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jiří Šponer, DrSc.
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta - Rozvrh
- St 14:00–15:50 BFU
- Předpoklady
- Předběžné vědomosti nejsou nutné.
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit
- Cíle předmětu
- Předmět poskytne základní znalosti struktury, dynamiky a funkce nukleových kyselin (DNA a RNA). Základem je vysvětlení nejmodernějších experimentálních poznatků založených na rentgenostrukturní analýze, NMR a strukturní bionformatice. Dále budou objasněny moderní metody teoretické a výpočetní chemie. Předmětu poskytne celkový přehled oboru a na vybraných příkladech (lokální konformační variabilita B-DNA, nekanonické formy DNA, interakce DNA s léčivy, struktura a funkce ribosomu, strukturní dynamika mRNA, RNA enzymy, úloha molekul DNA a RNA na různých úrovních exprese genomu) vysvětlí význam znalosti strukturní dynamiky nukleových kyselin v biologii a chemii.
Po absolvování kurzu by student měl být schopen
- popsat strukturu, dynamiku a funkci DNA a RNA
- charakterizovat různé typy a strukturní motivy DNA a RNA
- vysvětlit základní principy počítačových metod užívaných při studiu biomolekul
- pochopit úlohu nukleových kyselin v biologii a chemii - Osnova
- 1. Historie výzkumu struktury, význam studia struktury a dynamiky, funkce nukleových kyselin. Definice pojmů pro nukleové kyseliny: báze, nukleosidy, nukleotidy, rozdíl DNA x RNA.
- 2. Úloha molekulových interakcí v biomolekulách, energie, volná energie a kinetika.
- 3. Schémata číslování atomů, popis struktury pomocí torzních úhlů, konformace cukru, glykosidická vazba. Interní x kartézské souřadnice, helikální parametry x torzní úhly.
- 4. Různá párování bází, konformační polymorfismus (A, B, Z formy, lokální struktury). Víceřetězcové struktury.
- 5. Síly stabilizující NK: H--vazby, stacking, vliv iontů, vody.
- 6. Nekanonické struktury NK: DNA --- triplexy, kvadruplexy, křížové formy. RNA ribozymy, ribozomy. Modifikované NK.
- 7. Interakce: NK a voda, NK a léčiva, NK a proteiny. Vyšší organizace DNA --- supercoilling, chromatin.
- 8. Výzkum struktury NK: RTG krystalografie, NMR spektroskopie, CD spektroskopie. Databáze struktur: NDB, PDB. Prohledávání podle různých kritérií, strukturní analýza na základě experimentálních dat.
- 9. Výpočetní metody – molekulové simulace a kvantová chemie.
- 10. Lokální konformační variace DNA.
- 11. Strukturní variabilita kvadruplexů.
- 12. Vývoj léčiv interagujících s DNA.
- 13. Struktura, dynamika a funkce ribosomu.
- 14. Struktura, dynamika a regulační funkce mRNA
- 15. RNA katalýza.
- 16. Prebiotická chemie RNA.
- Literatura
- VOET, Donald, Judith G. VOET a Charlotte W. PRATT. Principles of biochemistry. 3rd ed. Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons, 2008, xxx, 1099. ISBN 9780470233962. info
- Výukové metody
- Přednášky, diskuze, praktické ukázky.
- Metody hodnocení
- 2h přednáška. Zkouška bude probíhat ústní formou na základě předem stanovených tématických otázek.
- Informace učitele
- Předpoklady pro úspěšné zakončení předmětu:
- ústní zkouška - Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
- Statistika zápisu (podzim 2015, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2015/C7925