• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Структурная биоинформатика

2021/2022
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
8
Кредиты
Статус:
Курс обязательный
Когда читается:
2-й курс, 1, 2 модуль

Преподаватель


Кондинская Диана Александровна

Программа дисциплины

Аннотация

Является дисциплиной по выбору. Курс знакомит студентов с понятиями структурной биологии белка, связей структуры и функции белка, а также алгоритмами, необходимыми для восстановления и сравнения структур белка.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Целью освоения дисциплины «Структурная биоинформатика» является усвоение теоретических, методических и технологических основ работы со структурами биологических молекул in silico, приобретение навыков визуализации биологических молекул и усвоение основных алгоритмов, необходимых для корректного восстановления и сравнения структур.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • В результате обучения по дисциплине студент знает принципы работы основных алгоритмов для предсказания структуры белка: гомологичного фолдинга и ПО Modeller, Rosetta, trRosetta, AlphaFold2.
  • Владеет знаниями о нюансах экспериментального получения структур белков и обладает навыками выбора необходимой структуры для работы, исходя из задачи.
  • Владеет знаниями о структуре антител, способами их аннотации и владеет подходами для оценки их потенциала: расчетом гуманизации и расчетом аффинности.
  • Владеет навыками работы с основными пакетами для визуализации структур биологических молекул.
  • Владеет общими знаниями о методах белкового дизайна in silico, основных подходах к нему и примерах успешного применения.
  • Знает алгоритм Качальского-Кацира, владеет протоколами создания статистических потенциалов и способами улучшения алгоритмов докинга.
  • Знает базовые молекулярные механизмы основных молекулярно-биологических процессов.
  • Знает молекулярные механизмы формирования структуры белков, свойства аминокислот и виды взаимодействия между атомами.
  • Знает основные форматы файлов для описания структур белков.
  • Способен реализовать алгоритмы восстановления атомов водорода, боковых цепей и пропущенных участков в белковых структурах.
  • Способен реализовать алгоритмы для структурного выравнивания и сравнения структур белков для оценки их схожести.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Молекулярная биология
  • Понятие структуры белковых молекул
  • Восстановление структур молекул
  • Выравнивание последовательностей и структур молекул
  • Задача фолдинга белков и методы ее решения
  • Задача докинга белков и методы ее решения
  • Белковый дизайн
  • Структура антител и их дизайн in silico
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Домашнее задание №1
    Домашнее задание №1 состоит из одной задачи по реализации алгоритма для восстановления гэпов в структуре. Срок выполнения — 1 неделя. Форма представления — файл со скриптом на языке Python v3.8, выложенный на GitHub студента. После дедлайна за задание выставляется 0 баллов.
  • неблокирующий Домашнее задание №2
    Домашнее задание №2 состоит из одной задачи по реализации алгоритма структурного выравнивания двух белков с разной последовательностью. Срок выполнения — 1 неделя. Форма представления — файл со скриптом на языке Python v3.8, выложенный на GitHub студента. После дедлайна за задание выставляется 0 баллов.
  • блокирующий Экзамен
    Устный экзамен проводится в форме ответов на вопросы экзаменационного билета. Экзаменационный билет содержит 2 вопроса из перечня вопросов к экзамену. На подготовку ответа выделяется 1 час. 1 половина вопросов сдается в 1 модуле, 2 половина - во 2 модуле.
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2021/2022 учебный год 1 модуль
    0.3 * Домашнее задание №1 + 0.7 * Экзамен
  • 2021/2022 учебный год 2 модуль
    0.3 * Домашнее задание №2 + 0.7 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Lesk, A. M. (2012). Introduction to bioinformatics ; Bioinformatics.