Bioinformatyka strukturalna I

Treści kształcenia

Struktura kwasów nukleinowych i białek a ich funkcja biologiczna. Związki pomiędzy sekwencją, strukturą i funkcją makrocząsteczek, ze szczególnym uwzględnieniem kontekstu ewolucyjnego. Pojęcie homologii i podobieństwa. Metody porównywania struktur makrocząsteczek i systemy ich klasyfikacji. Ewolucyjna konserwacja i dywergencja sekwencji, struktur i funkcji makrocząsteczek. Metody przewidywania struktur białek i RNA na podstawie sekwencji. Dynamika makrocząsteczek, zmiany konformacyjne i nieuporządkowanie strukturalne. Oddziaływania międzycząsteczkowe (białka, kwasy nukleinowe i małe cząsteczki). Dokowanie molekularne. Podstawy odkrywania i projektowania leków.

Efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje

Student rozumie, że funkcja biochemiczna i komórkowa makrocząsteczek wynika z ich wzajemnych oddziaływań oraz pojmuje ewolucję makrocząsteczek w kontekście powiązań między ich sekwencją, strukturą i funkcją. Potrafi wyekstrahować informację na temat struktur z publicznie dostępnych baz danych. Używa metod obliczeniowych do takiego porównania ilościowego i jakościowego struktur, które umożliwi wnioskowanie na temat podobieństwa funkcjonalnego analizowanych makrocząsteczek (lub jego braku). Student potrafi przewidzieć strukturę białka i RNA z użyciem publicznie dostępnych metod do modelowania homologicznego, rozpoznawania zwoju i zwijania de novo oraz oszacować jakość modelu (jego potencjalną zgodność z rzeczywistą strukturą). Rozumie rolę tworzenia kompleksów oraz zmian konformacji makrocząsteczek w odniesieniu do ich funkcji (oddziaływania białko-białko, białko-kwas nukleinowy i białko-ligand, zwłaszcza w układzie, gdzie ligand jest rzeczywistym lub potencjalnym lekiem).