|
Vyučující
|
-
Koutská Anna, Mgr.
-
Havlíčková Petra, RNDr.
-
Kutá Smatanová Ivana, prof. Mgr. Ph.D.
-
Kaščáková Barbora, Mgr. Ph.D.
-
Franta Zdeněk, RNDr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Základy bioinformatiky: stručná historie bioinformatiky, molekulární sekvence a struktury (NCBI, UniProt, PDB Data Bank) 2. Sekvenční alignment: jeho typy (dot ploty, dynamické programování podle Needlemana-Wunsche, lokální seřazení podle Smith Watermana a online seřaďovací programy), srovnávací program BLAST, analýza sekvencí (FASTA) a zobrazení sekundárních strukturních elementů 3. Design primerů a kontrola jejich kvality 4. Fylogenetické stromy: metody konstrukce fylogenetického stromu a jeho interpretace. 5. Predikce struktury proteinu: sekundární struktura proteinu a její predikce, terciární struktura proteinů (sbalení proteinu (foldy) a sekvenční homologie) 6. Predikce a modelování struktury proteinů pomocí Phyre2 a AlphaFold (AI) online serverů 7. Molekulární dokování: dokování ligandů a dokování makromolekul (HadDock) 8. Molekulární dynamika v Yasaře/Modelleru/Chimera: konstrukce jednoduchého modelu, konstrukce solných můstků, konstrukce disulfidických můstků, úprava oblastí smyček, simulace proteinu ve vodném roztoku, zjištění přesnosti modelu.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), E-learning, Práce s multimediálními zdroji (texty, internet, IT technologie), Individuální konzultace s vyučujícím
- Účast na výuce
- 39 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Předmět Bioinformatika - obor na pomezí biologie a informatiky - je věnován principům bioinformatiky pro práci s biologickými sekvencemi a strukturami makromolekul. Cílem předmětu je získat základní informace o mapování segmentů DNA, návrhu PCR primerů, hledání známých sekvencí nebo strukturních motivů v molekule proteinu, a také o biologických databázích, jejich struktuře a použitelnosti. Zaměřuje se na studium metod informatiky, které lze využít k analýze biologických databází, včetně sekvencí DNA, a konceptů genomiky a proteomiky. Student získá praktické zkušenosti například s GenBank, EMBL, BLAST, CLUSTAL sloužících k analýze biologických sekvencí.
Základní orientace v problematice bioinformatiky. Zvládnutí orientace v databázích, metod modelování, molekulové dynamiky, predikce struktury proteinů.
|
|
Předpoklady
|
Základní orientace v biochemii a molekulární biologii.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška
Aktivní účast a úspěšné zodpovězení alespoň 50% otázek na zkoušce.
|
|
Doporučená literatura
|
-
A.D. Baxevanis, B.F. Fr. Ouellette. Bioinformatics: A practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins, 3rd edition. John Wiley and Sons, NY, TORONTO, 2004.
-
Arthur M. Lesk. Introduction to Bioinformatics. Oxford University press, 2002.
-
Fatima Cvrčková. Úvod do praktické bioinformatiky. Academia, Praha, 2006. ISBN 80-200-1360-1.
-
Chandra Sekhar Mukhopadhyay, Ratan Kumar Choudhary, Mir Asif Iquebal. Basic Applied Bioinformatics. Wiley-Blackwell, 2017. ISBN 978-1-119-24433-2.
-
R. Durbin, S. R. Eddy, A. Krogh, G. Mitchison. Biological Sequence Analysis: Probabilistic Models of Proteins and Nucleic Acids. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1998.
|