Serwisy internetowe Uniwersytetu Warszawskiego Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Modelowanie molekularne i obliczeniowa biologia strukturalna 2

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1000-716MM2 Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Modelowanie molekularne i obliczeniowa biologia strukturalna 2
Jednostka: Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki
Grupy: Przedmioty obieralne dla III roku bioinformatyki
Punkty ECTS i inne: 5.50 LUB 6.00 (zmienne w czasie)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Założenia (opisowo):

Wymagana podstawowa wiedza dotycząca metod molekularnego modelowania i obliczeniowej biologii strukturalnej. Umiejętność pracy w przynajmniej jednym środowisku modelowania układów (bio)molekularnych, takich jak NAMD/VMD, MOE lub Schrodinger.

Tryb prowadzenia:

mieszany: w sali i zdalnie
w sali

Skrócony opis:

Od przybliżenia Borna-Oppenheimera do mechanicznego modelu układów (bio)molekularnych. Wyznaczanie stabilnych stanów struktury - lokalne i globalne metody minimalizacji energii. Ruchy molekularne - mikroskopowa dynamika molekularna i mezoskopowa dynamika brownowska. Metody Monte-Carlo oraz symulacje energii swobodnej. Fizyka i procesy ewolucji molekularnej. Mechanizmy tworzenia się uporządkowanych biomolekularnych struktur. Mechanizmy rozpoznawania się układów biomolekularnych. Biomolekularne maszyny i układy złożone.

Pełny opis:

Od przybliżenia Borna-Oppenheimera do mechanicznego modelu układów (bio)molekularnych - przypomnienie. Mikroskopowe i mezoskopowe potencjały oddziaływania. Oddziaływania hydrodynamiczne. Wyznaczanie stabilnych stanów struktury - lokalne i globalne metody minimalizacji energii. Metody najszybszego spadku i Newtona-Raphsona, operatory wygładzania hiperpowierzchni energii. Przykłady stabilnych struktur kwasów nukleinowych i białek. Struktury A, B i Z DNA. Foldy białek. Metody porównywania struktur białek i kwasów nukleinowych. Homologia sekwencji i struktur. Ruchy molekularne - mikroskopowa klasyczna i kwantowa dynamika molekularna oraz mezoskopowa dynamika brownowska. Opis algorytmów i metody badania ich stabilności. Metody Monte-Carlo oraz symulacje energii swobodnej. Termodynamiczny rachunek zaburzeń. Alchemia komputerowa. Fizyka i procesy ewolucji molekularnej. Mechanizmy tworzenia się uporządkowanych biomolekularnych struktur. Mechanizmy rozpoznawania się układów biomolekularnych. Biomolekularne maszyny i układy złożone.Od stałych szybkości reakcji biochemicznych do systemów sygnałowych i regulacyjnych. Przykłady onkogennych mutacji i ich wpływ na systemy regulacji.

Literatura:

1. D.W.Heermann, Podstawy symulacji komputerowych w fizyce, WNT, Warszawa, 1997.

2. Robert Kosiński, Wprowadzenie do mechaniki kwantowej i fizyki statystycznej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006.

3. L.Piela, Idee chemii kwantowej, PWN, Warszawa, lub inny podręcznik molekularnej mechaniki kwantowej.

4. P.O.J. Dcherer, S.F. Fischer, Theoretical Molecular Biophysics, Springer, Heidelberg, 2010 (ISBN 978-3-540-85609-2)

5. A.R.Leach, Molecular Modelling: Principles and Applications (2nd Edition), Prentice Hall; ISBN: 0582382106, 2001.

6. Materiały robocze do wykładów, http://kms.bioexploratorium.pl/

Książki dostępne w pracowni BioExploratorium, room 3099, Zwirki i Wigury 93, Warsaw

Efekty uczenia się:

Nauczenie studentów modelowania matematycznego i komputerowego układów biomolekularnych oraz symulacji wybranych procesów z wykorzystaniem metod mechaniki i dynamiki molekularnej, metod Monte-Carlo oraz podstaw teorii systemów. Wykład i ćwiczenia przygotują słuchaczy do samodzielnego modelowania układów biomolekularnych, oraz projektowania inhibitorów enzymów – potencjalnych leków.

Metody i kryteria oceniania:

Zaliczenie dwóch ćwiczeń na pracowni komputerowej oraz zdanie pisemnego testu.

Praktyki zawodowe:

Praktyki możliwe do odbycia w Instytucie Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN w Warszawie.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2018/19" (zakończony)

Okres: 2019-02-16 - 2019-06-08
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Bogdan Lesyng
Prowadzący grup: Maciej Ciemny, Bogdan Lesyng
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/20" (w trakcie)

Okres: 2020-02-17 - 2020-06-10
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Bogdan Lesyng
Prowadzący grup: Maciej Ciemny, Bogdan Lesyng
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.