BIOFISICA APPLICATA
cod. 21968

Anno accademico 2014/15
2° anno di corso - Primo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina) (FIS/07)
Field
Attività formative affini o integrative
Tipologia attività formativa
Affine/Integrativa
52 ore
di attività frontali
6 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

Il corso ha una impostazione pratica, con numerose esercitazioni di laboratorio, per rendere gli studenti padroni delle tecniche e delle metodologie avanzate nel campo della biofisica computazionale, in particolare per la determinazione, predizione e analisi di struttura e dinamica di sistemi proteici.

Prerequisiti

Conoscenza di base della struttura delle macromolecole biologiche.

Contenuti dell'insegnamento

Struttura delle proteine. Interazioni covalenti e non covalenti che partecipano alla definizione della struttura delle biomolecole. Metodi teorici e sperimentali per la determinazione della struttura proteica secondaria e terziaria. Rappresentazione topologica. Strutture supersecondarie. Ramachandran plot. Classificazione dei fold.
Ricerca in banche dati biologiche.
Analisi di sequenze proteiche e nucleotidiche: similarità e metodi di allineamento (a coppie e multiplo). Ricerca di pattern e motivi conservati. Profili delle proprietà fisico-chimiche della catena proteica.
Predizione di strutture secondarie proteiche dalla sequenza primaria.
Analisi delle caratteristiche strutturali e delle proprietà funzionali di proteine e complessi proteici tramite software di grafica molecolare e server di rete.
Tecniche computazionali per lo studio di struttura e dinamica delle proteine:
Modellizzazione comparativa e metodi teorici di predizione del fold.
Meccanica molecolare e force fields; minimizzazione dell'energia; simulazioni di dinamica molecolare.
Riconoscimento molecolare. Simulazioni di interazioni molecolari: docking e drug design.
Esercitazioni pratiche durante lo svolgimento delle varie parti del programma.

Programma esteso

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Bibliografia

A.M. Lesk, "Introduzione alla Bioinformatica", McGraw-Hill Ed.
G. Valle, M. Helmer Citterich, M. Attimonelli, G. Pesole, "Introduzione alla Bioinformatica", Zanichelli Ed.
D.E. Krane, M.L. Raymer, "Fondamenti di Bioinformatica", Pearson Education Ed.

Dal docente verranno forniti gli appunti delle lezioni ed articoli di rassegna.

Metodi didattici

Lezioni orali e esercitazioni in laboratorio.

Modalità verifica apprendimento

Discussione delle relazioni riguardanti le esercitazioni svolte in laboratorio ed esame orale in cui verranno poste domande sui concetti fondamentali su cui si fondano le metodologie affrontate.

Altre informazioni

Verrà richiesta una relazione scritta su ciascuna esercitazione svolta in laboratorio.