C2145 Strukturní bioinformatika v praxi

Přírodovědecká fakulta
podzim 2020
Rozsah
0/1/1. 3 kr. Ukončení: k.
Vyučující
doc. RNDr. Radka Svobodová, Ph.D. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Radka Svobodová, Ph.D.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Kurs je zaměřen na získání praktických znalostí v oblasti strukturní bioinformatiky.
Základní ideou předmětu je zaměřit se na jednotlivé kroky procesu analýzy biomolekulárních struktur, konkrétně: Vyhledání struktur v databázích, jejich zobrazení, validace, vyhledání biologicky důležitých fragmentů a jejich charakterizace. U každého kroku popsat jeho realizaci, ukázat vhodné softwarové nástroje a využít je na konkrétních příkladech. Na závěr kursu pak ukázat celý proces analýzy strukturních dat na dvou biologicky významných příkladech.

Na konci tohoto kurzu bude student schopen:
Pracovat s databázemi strukturních dat biomakromolekul.
Pracovat s metodami a softwarovými nástroji, určenými k analýze strukturních dat.
Realizovat kompletní proces analýzy těchto dat.
Porozumět výstupům jednotlivých kroků analýzy a umět je interpretovat a diskutovat.
Výstupy z učení
Po skončení kurzu bude student schopen popsat metodiky pro realizaci jednotlivých kroků analýzy strukturních dat biomakromolekul. Student bude rovněž schopen pracovat se softwarovými nástroji implementujícím jednotlivé metodiky. Student rovněž zvládne popsat a realizovat celé workflow pro analýzu uvedených dat.
Osnova
  • 1) Biomakromolekulární fragmenty a motivy - příklady 2) Biomakromolekulární fragment a motivy - predikce 3) Strukturně bioinformatické database obecného zaměření 4) Transfer biomakromolekulárních dat a jejich vizualizace 5) Validace biomakromolekulárních strukrue - validační kritéria a validační reporty 6) Validace ligandů - validační kritéria a validační reporty 7) Detekce a extrakce fragmentů - vytváření dotazů a procházení database 8) Detekce tunelů a pórů - výběr startovacích bodů a vstupních vlastností, výpočet tunelů 9) Charakterizace pomocí parciálních atomových nábojů - empirické metodiky výpočtu parciálních atomových nábojů a mapování nábojů na struktury 10) Charakterizace tunelů - geometrické, fyzikálně-chemické a biochemické vlastnosti 11) Kompletní process extrakce dat a jejich analýzy: Lektinový příkad (Validace, extrakce, porovnávání, výpočet nábojů) 12) Kompletní process extrakce dat a jejich analýzy: Příklad cytochrome P450 (vyhledávání v databázích, detekce tunelů, charakterizace tunelů)
Literatura
    doporučená literatura
  • KOČA, Jaroslav, Radka SVOBODOVÁ VAŘEKOVÁ, Lukáš PRAVDA, Karel BERKA, Stanislav GEIDL, David SEHNAL a Michal OTYEPKA. Structural Bioinformatics Tools for Drug Design: Extraction of Biologically Relevant Information from Structural Databases. Online. 1. vyd. Cham: Springer International Publishing, 2016, 144 s. SpringerBriefs in Biochemistry and Molecular Biology. ISBN 978-3-319-47388-8. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-47388-8. URL info
Výukové metody
přednášky s praktickými demonstracemi
Metody hodnocení
Písemný test
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.