Главная страница Карта сайта Контактная информация




Главная » Школьникам »
 
Русский     English

Кружок по структурной биоинформатике

Кружок по структурной биоинформатике

Кружок по структурной биоинформатике создан в 2017 году студентами и аспирантами лаборатории Вычислительной Структурной Биологии при ФББ МГУ. Мы приглашаем старшеклассников и абитуриентов на наш кружок, посвященный разделу биоинформатики, изучающему пространственную структуру биологических макромолекул.
На занятиях кружка мы пройдем основные темы структурной биоинформатики, посмотрим, как выглядят биологические молекулы и узнаем, что ученые могут с ними делать, разберёмся, как происходит разработка совершенно новых лекарств и оптимизация старых, познакомимся с дизайном новых и улучшенных ферментов, а также убедим вас, что нет ничего более интересного, чем структурная биоинформатика).

Тематический план занятий:

Вводные занятия

1. Как выглядят различные биологические объекты на молекулярном уровне. Как можно применить знания о структурах биомолекул. Размеры различных биологических объектов. Характерные времена процессов в живых организмах.

2. Устройство клетки, основные молекулярные компоненты. Молекулярные основы репликации, транскрипции, трансляции. Общая схема метаболизма.

3. Методы изучения структур биополимеров. Современные методы расшифровки и визуализации структур.

Введение в структурную биоинформатику

4. Базовая химия. Атомы, связи и молекулы. Виды связей: ковалентно-ионные, металлическая. Электронная плотность одинарных и кратных связей, ароматика. Строение простых молекул. Как мы можем описывать структуры молекул? Межмолекулярные и внутримолекулярные взаимодействия: электростатические, водородная связь, гидрофобный эффект, ван-дер-ваальсовы взаимодействия, π-взаимодействия.

5. Структурная биология пептидов. Аминокислоты, их классы, как они выглядят. Хиральность. Первичная структура. Ротамеры аминокислот, распределение разных вариантов в известных структурах. Свойства пептидной связи. Пептидные гормоны, лекарства, пептидомиметики.

6. Структурная биология белков. Взаимодействия, определяющие структуры белка, сравнение их вкладов. Гидрофобное ядро. Вторичные структуры — простые и сложные. Заболевания, связанные с нарушением структуры белков.

7. Разнообразие структур и укладок белков. Как последовательность белка определяет его структуру. Предсказание структуры. Доменная организация и макромолекулярные комплексы. Как природа конструирует белки из отдельных доменов. FoldIt! Заболевания, связанные с нарушениями доменной организации.

8. Структурная биология нуклеиновых кислот. Нуклеотиды: азотистые основания, сахара, фосфаты: структура, заряды. Свободные нуклеотиды. Направление цепей в ДНК, нуклеотиды их взаимодействия: Уотсон-Криковские и Хугстиновские. Вторичная структура. 2, 3, 4-цепочечные нуклеиновые кислоты и их направления. Петли, узлы, анализ хода цепи.

9. Разнообразие структур и функций ДНК и РНК. Формы ДНК. РНК: тРНК, рРНК. Третичная структура. Аптамеры и их применение. Дизайн аптамеров. Нуклеотидные наноклетки и ДНК-оригами. Белки, связывающие ДНК и регулирующие транскрипцию. Как происходит узнавание? Заболевания, связанные с нарушениями работы транскрипционных факторов.

10. Липиды. Структуры мембран, мицелл, везикул. Мембранные белки. Каналы, переносчики. Рецепторы.

Базовые понятия физической химии

11. Базовые понятия термодинамики в контексте ферментативного катализа. Понятие энергии. Почему ферменты ускоряют реакции? Теория переходного состояния и барьер активации.Как выглядит активный сайт. Какие остатки функционально значимы в различных ферментах и почему. Особенности структурной биологии ферментов. Сайты ферментов со схожими функциями.

12. Ферментативная кинетика. Как измеряется скорость работы фермента, примеры. Ингибиторы, активаторы.

Биомоделирование

13. Основы биоинформатики: типы данных, форматы файлов. Запись химических формул — SMILES. Инструменты для работы с биологическими молекулами in silico.

14. Функция молекул проявляется в их динамике. Как они себя ведут во времени? Конформации. Фазовые переходы. Характерная шкала времен — химическая реакция, вращение боковых групп, реорганизация петель, связывание субстрата и т. д. Инструменты для изучения динамики. Молекулярная динамика. Понятие силового поля.

15. Молекулярная динамика для анализа конформаций. Агрегирующие белки и нейродегенеративные заболевания — Альцгеймер, Паркинсон. Молекулярная динамика для анализа связывания. Как взаимодействуют две молекулы. Взаимодействия антитело-антиген, аптамер-мишень.

16. Упрощение задачи расчета взаимодействий. Докинг. Гибкий докинг, макромолекулярный докинг.

Рекомендуемый возраст участников: 10-11 класс.

Место и время проведения занятий: Факультет биоинженерии и биоинформатики, ауд. 117, 17.00-19.00 по средам.

Записаться в кружок, найти актуальную информацию о работе кружка и расписание можно в нашей группе в контакте по ссылке https://vk.com/3d_biology



версия для печати




   Лекторий МГУ

29 октября 2019 г.
Тема: «МИТОХОНДРИИ И БОЛЕЗНИ»

ДМИТРИЙ БОРИСОВИЧ ЗОРОВ






Расписание занятий
осеннего семестра 2019/2020


Рейтинг студентов


Расписание
летней экзаменационной сессии 2018/2019 учебного года




  Московский Государственный Университет имени М.В.Ломоносова



Почтовый адрес:
119234 г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы МГУ 1, стр. 73,
Факультет биоинженерии и биоинформатики, комната 433.

Телефон / факс: +7 (495) 939-41-95
Справочная телефонов МГУ +7 (495) 939-10-00

E-mail: bioeng@genebee.msu.ru

© 2019 Факультет биоинженерии и биоинформатики
Московского Государственного Университета имени М.В.Ломоносова


 





- создание сайта, 2010