| BIOINFORMATICA STRUTTURALE
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Si richiede allo studente la conoscenza dell’architettura e della morfologia delle macromolecole biologiche. La conoscenza delle banche dati delle macromolecole, delle tecniche di simulazione e dei programmi utilizzati per la rappresentazione, l’analisi e la predizione strutturale delle biomolecole.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Si richiede allo studente la capacità di applicare le conoscenze acquisite sulle tecniche di simulazione delle macromolecole alla comprensione di problemi strutturali. Si richiede inoltre l’abilità nel risolvere problemi strutturali di base ma anche la capacità di individuare quelli inusuali o complessi, la capacità interpretativa per la loro risoluzione, anche in contesti multidisciplinari e sperimentali ma legati ad una componente molecolare.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Gli studenti devono dimostrare conoscenze e capacità di comprensione strutturale che estendono e rafforzano quelle di base che sono generalmente associate al primo corso di Laurea conseguito e che consentono di elaborare e di applicare le moderne metodologie di simulazione anche in assistenza ad un contesto di ricerca sperimentale.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Gli studenti devono dimostrare la capacità di integrare le conoscenze strutturali e le tecniche simulative al fine di gestire la complessità molecolare e di formulare giudizi e di ipotizzare azioni per la loro risoluzione, sulla base di informazioni limitate o incomplete, includendo una riflessione sulle soggettività del giudizio dell’operatore o sui limiti della tecnica o del programma utilizzato per raggiungere lo scopo.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Gli studenti devono saper descrivere in modo chiaro e privo di ambiguità le tecniche di simulazione acquisite, devono utilizzare un linguaggio scientifico adeguato e consono alla materia impiegando termini specialistici e di chiara validità tecnico-scientifica. La capacità comunicativa si deve estendere alla possibilità d’interlocuzione con specialisti o non specialisti del settore.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Gli studenti devono sviluppare una capacità di apprendimento, basata sulla comprensione delle tecniche di base, che consenta loro uno studio autonomo di avanzate metodiche di simulazione elaborate nel settore e continuamente emergenti nel panorama della bioinformatica strutturale.
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Canale Unico
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Docente
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FALCONI MATTIA
(programma)
Il corso fornisce allo studente una panoramica teorica e pratica delle metodologie di calcolo attualmente in uso per lo studio delle macromolecole biologiche. Argomenti del corso sono: introduzione al sistema operativo Linux e ai programmi per la visualizzazione e la manipolazione delle macromolecole; le caratteristiche strutturali e conformazionali delle proteine e degli acidi nucleici; i livelli strutturali e i principali domini delle proteine; le banche dati delle macromolecole; i metodi per la predizione della struttura secondaria delle proteine e dell’RNA; i metodi di allineamento strutturale delle proteine; la modellazione per omologia; i metodi di Fold recognition, Threading ed ab initio; il drug design, le metodologie di docking molecolare e di virtual screening; la meccanica molecolare ed i metodi di minimizzazione dell’energia; la dinamica molecolare classica e i metodi di campionamento conformazionale avanzato; i programmi di dinamica molecolare classica. Il corso prevede 10 esercitazioni pratiche in ambiente Linux: 1) Uso dei comandi del sistema operativo Linux; 2) Uso del programma di grafica molecolare PYMOL; 3) Uso del programma di grafica molecolare CHIMERA; 4) L’allineamento strutturale di proteine attraverso il programma CHIMERA; 5) La modellazione per omologia attraverso i programmi PyMol e PyMod2; 6) Il docking molecolare proteina-proteina attraverso il programma HEX; 7) Il docking molecolare proteina-ligando attraverso il programma AutoDock; 8) Un esempio di virtual screening eseguito attraverso il programma AutoDock; 9) Uso del programma di grafica molecolare VMD; 10) Uso del programma di dinamica molecolare classica GROMACS, generazione della traiettoria e strumenti di analisi.
 1) Introduzione alla Struttura delle Proteine. Carl Branden , John Tooze. Ed. Zanichelli. 2) Bioinformatica, dalla Sequenza alla Struttura delle Proteine. S.Pascarella, A.Paiardini. Ed. Zanichelli.
Sono a disposizione file PDF delle lezioni ed il materiale delle esercitazioni. URL http://structuralbiology.bio.uniroma2.it
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova orale
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