Pázmány ITK

Tantárgy adatlapja

Tárgy neve: Bioanalytics Practice

Tárgy kódja: P-ITMED-0030

Óraszám: N: 0/0/4, L: 0/0/0

Kreditérték: 4

Az oktatás nyelve: angol

Követelmény típus: Kollokvium

Felelős kar: ITK

Felelős szervezeti egység: Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai és Bionikai Kar

Tárgyfelelős oktató: Dr. Pongor Csaba István

Tárgyleírás:

Tantárgy neve:	Macromolecular Modelling P-ITMED-0030
Tárgyfelelős:	Gáspári Zoltán
Tantárgy oktatója:	Gáspári Zoltán
A tantárgy céljának rövid ismertetése:	A kurzus célja a hallgatók megismertetése a korszerű molekulamodellezési eljárások elméleti és gyakorlati alapjaival, hozzájárulva a biológiai adatok részletes, szerkezetalapú funkcionális elemzési módszereinek elsajátításához.
Elsajátítandó elméleti ismeretanyag:	A kurzus célja mélyebb ismeretek nyújtása az alábbi területeken: Erőterek és a molekulamechanika alapjai Monte Carlo módszerek, Metropolis algoritmus Energiaminimalizálási eljárások MD szimulációk paraméterezése és futtatása Trajektóriák elemzése Kiterjesztett mintavételi módszerek, replica exchange, metadinamika Szabadenergia-számítások, MM-PBSA, free energy perturbation hibrid módszerek (QM/MM) a fehérje-ligandum dokkolás alapjai Teljes 3D szerkezet predikciója szekvencia alapján I: klasszikus homológiamodellezés AI-alapú 3D predikciós módszerek Membránfehérjék modellezése, coarse-grained modellezés (MARTINI) Fehérjék nem-globuláris szakaszainak modellezése
Elsajátítandó gyakorlati ismeretanyag:	A gyakorlati részben a hallgatók konkrét molekulamodellezési feladatokat oldanak meg. Paraméterezés, megjelenítés, előkészítés: CHARMM-GUI, Schrödinger Maestro Molekuladinamikai számítások paraméterezése trajektóriák kiértékelésének alapjaival (GROMACS; RMSD, hidrogénkötések, stb.). Enhanced sampling szimulációk eredményeinek kiértékelése Fehérje:ligandum dokkolás a Schrödinger programmal Homológiamodellezés (Swiss-Model, MODELLER) Gépi tanuláson alapuló szerkezetbecslés (AFDB, Colabfold) Nem-globuláris régiók modellezése (DIPEND) Molekulamodellezés szuperszámítógépes környezetben (SLURM)
A 2-4 legfontosabb kötelező irodalom felsorolása bibliográfiai adatokkal (szerző, cím, kiadás adatai, (esetleg oldalak), ISBN):	D.C. Rapaport: The Art of Molecular Dynamics Simulation. Cambridge University Press, 2011. ISBN: 9780511816581. Chérif F. Matta (szerk): Quantum Biochemistry. Wiley, 2010. ISBN: 9783527323227. Gu, J. & Bourne, P.E. (eds.): Structural Bioinformatics. Wiley-Blackwell, 2009. ISBN: 978-0470181058.
A 2-4 legfontosabb ajánlott felsorolása bibliográfiai adatokkal (szerző, cím, kiadás adatai, (esetleg oldalak), ISBN):	Warren J. Hehre: A guide to molecular mechanics and quantum chemical calculations. Wavefunction, 2003. ISBN: 9781890661182. CHARMM documentation. https://charmm-gui.org/?doc=docs&tindex=1.
Elmélet-gyakorlat aránya:	Elméleti óra óraszáma: 2 Gyakorlati óra és labor óra óraszáma: 0 + 2
Az alkalmazott oktatási módszerek:	Előadás vetített prezentációval Moodle felületen közzétett feladatok
Az értékelés módja:
Az értékelés kritériuma:	Frontális előadás vetített diasorral, gyakorlati munkafolyamatok interaktív bemutatása géptermi környezetben. Moodle felületen kiadott gyakorlati feladatok.
Miként járul hozzá a tantárgy a KKK-ban megjelölt kompetenciaelemek megszerzéséhez:	Bioinformatika mesterképzés: A1: Az órákon a hallgatók és az oktatók aktívan használják a molekulamodellezés korszerű angol szaknyelvét A2: A korszerű eljárások, fogalmak megértése hozzásegíti a hallgatókat a kurrens szakirodalom értő feldolgozásához A4: A kurzusban megjelenik a molekuláris funkció és kölcsönhatások megértéséhez szükséges szerkezetalapú eljárások elmélete A5: A kurzus expliciten hozzájárul a szerkezeti biológia területén szerzett ismeretek bővítéséhez, segítve egyes molekuláris diagnosztikai adatfeldolgozó eljárások eredményének értelmezését is B1: A hallgatók megtanulják a molekulamodellezési eljárások gyakorlati alapjait B2: A kurzus hozzájárul a biomolekulák szerkezeti aspektusainak figyelembevételéhez az egyes problémák megoldása, eljárások tervezése során C5: A beadandó feladatok során hangsúlyos a munkafolyamatok mások által érthető, reprodukálható formában történő leírása C6: A térszerkezeti modellezéssel megválaszolható kérdések megismerése tágítja a hallgatók által alkalmazható munkafolyamatok körét D1: A kurzus során ismertetett szaktudás igen hangsúlyos a biotechnológia, gyógyszerfejlesztés, illetve (makro)molekuatervezés területén A1: Az órákon a hallgatók és az oktatók aktívan használják a molekulamodellezés korszerű angol szaknyelvét A2: A korszerű eljárások, fogalmak megértése hozzásegíti a hallgatókat a kurrens szakirodalom értő feldolgozásához A4: A kurzusban megjelenik a molekuláris funkció és kölcsönhatások megértéséhez szükséges szerkezetalapú eljárások elmélete A5: A kurzus expliciten hozzájárul a szerkezeti biológia területén szerzett ismeretek bővítéséhez, segítve egyes molekuláris diagnosztikai adatfeldolgozó eljárások eredményének értelmezését is B1: A hallgatók megtanulják a molekulamodellezési eljárások gyakorlati alapjait B2: A kurzus hozzájárul a biomolekulák szerkezeti aspektusainak figyelembevételéhez az egyes problémák megoldása, eljárások tervezése során C5: A beadandó feladatok során hangsúlyos a munkafolyamatok mások által érthető, reprodukálható formában történő leírása C6: A térszerkezeti modellezéssel megválaszolható kérdések megismerése tágítja a hallgatók által alkalmazható munkafolyamatok körét D1: A kurzus során ismertetett szaktudás igen hangsúlyos a biotechnológia, gyógyszerfejlesztés, illetve (makro)molekuatervezés területén

A tárgy az alábbi képzéseken vehető fel


info-bionika mérnöki	IMNM-AIB	mesterképzés (MA/MSc)	Nappali	angol	4 félév	ITK