2024 Forår 2023 Forår 2022 Forår 2021 Forår 2020 Forår 2019 Forår 2018 Forår 2017 Forår
Se studieforløb hvor kurset indgår Se overgangsordninger
Dansk English

BMB834: Proteinstruktur, -dynamik og -modellering (5 ECTS)

STADS: 01015601

Niveau
Kandidatkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i forårssemesteret.
Obl for studieordning; Biomedicinsk Informatik / Computational Biomedicine

Ansvarlige undervisere
Email: jenseno@bmb.sdu.dk

Skemaoplysninger
Hold Type Dag Tidsrum Lokale Uger Kommentar
Fælles I Mandag 10-12 U146 6
Fælles I Mandag 16-18 U143 9
Fælles I Mandag 14-16 U155 18
Fælles I Mandag 08-10 U155 20
Fælles I Tirsdag 14-16 U146 8
Fælles I Tirsdag 14-16 U143 11
Fælles I Tirsdag 14-16 White Lab 12
Fælles I Tirsdag 08-10 U143 15
Fælles I Tirsdag 12-14 U143 16
Fælles I Tirsdag 10-12 U17 19
Fælles I Onsdag 10-12 U68 6
Fælles I Onsdag 16-18 White Lab 9
Fælles I Onsdag 14-16 U29A 17
Fælles I Onsdag 12-14 U23A 18-19
Fælles I Onsdag 12-14 U26 20
Fælles I Torsdag 12-14 White Lab 16
Fælles I Fredag 08-10 U68 5
Fælles I Fredag 08-10 U143 8
Fælles I Fredag 08-10 White Lab 11
Fælles I Fredag 10-12 U26A 18
Vis hele skemaet
 Vis personligt skema for dette kursus.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Studerende, der følger kurset, forventes at:
  • Have kendskab til kemi, biokemi og molekylær biologi, herunder proteinbiokemi og proteinstruktur 
  • Have kendskab til de mest basale algoritmer og metoder indenfor bioinformatik
  • Kunne anvende computere til at finde materiale, software og data på internettet
 


Formål
En basal forståelse af proteiners struktur og funktion er nødvendig for at forstå de komplekse biologiske systemer og makromolekylære netværk i celler, og for udviklingen af nye lægemidler til behandling af sygdomme.  Dette kursus bibringer studerende kompetencer til at forstå og analysere proteinstruktur ved hjælp af computere og bioinformatiske værktøjer. Dette muliggør en dybere forståelse af proteiners molekylære funktioner og virkemekanismer, vekselvirkninger med andre makromolekyler og ligander, design af lægemidler målrettet specifikke proteiner, og optimering af proteiners enzymaktivitet.
 
Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i kurserne BMB832, DM847 og DM857 (eller tilsvarende kurser) og giver et fagligt grundlag for at undersøge protein struktur-funktion relationer v.h.a. computerbaserede værktøjer, herunder modellering og simulering som er en del af Msc uddannelsen.  
 
I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:
  • Tilegne sig viden indenfor feltet strukturel biologi, proteinstruktur og simulering
  • Forstå og anvende gængs terminologi og parametre til beskrivelse af proteiners struktur
  • Fortolkning af eksperimentelle data ved hjælp af beregningsmetoder indenfor protein struktur og dynamik
  • Forstå principperne i analytiske metoder til proteinstrukturanalyse, herunder røntgendiffraktion, NMR spektroskopi, massespektrometri, kalorimetri, lys/partikel-spredning og cryoelektronmikroskopi
  • Forstå principperne i anvendelsen af high performance computing (HPC) til proteinstruktur analyse og modellering/simulering
  • Udføre simple proteinstruktur modellering/simulering og forstå de bagvedliggende teorier og metoder
Give færdigheder i:
  • At anvende computer og algoritmer til at studere proteiners struktur og funktion
  • At læse og forstå videnskabelig litteratur indenfor proteinstruktur, modellering og simulering
  • At udvælge de mest optimale computerbaserede metoder til at studere et givet proteins struktur
Give viden om vigtigheden af forståelsen af proteiners struktur-funktion sammenhæng i biologi, biomedicin og bioteknologi
 


Målbeskrivelse
For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:
  • Anvende fagets termer til beskrivelse af protein struktur og struktur-funktion sammenhænge og kunne formidle denne information skriftligt og mundtligt, samt indgå i videnskabelige diskussioner herom
  • Beskrive de biokemiske parametre og mekanismer som ligger bag  proteinfoldning, stabilitet og vekselvirkninger
  • Beskrive de bioanalytiske metoder som gennemgås i kurset
  • Beskrive de algoritmer og computerværktøjer som anvendes i kurset
  • Anvende computer til at finde, analysere og visualisere proteinstrukturer
  • Anvende high-performance computing (HPC) baserede metoder til at modellere proteiners struktur
  • Beskrive docking metoder til at karakterisere protein-ligand komplekser
  •  Anvende ovennævnte metoder til at løse simple problemstillinger som præsenteres i kurset
  • Anvende ovennævnte metoder til generelle problemstillinger som rækker ud over kursets indhold
  • Reflektere over og vurdere computermæssige arbejdsgange (pipelines) til proteinstrukturanalyse
  • Lære metoder og rapportere resultater

Kurset giver konkrete kompetencer til

  • At forstå og værdsætte vigtigheden af proteinstrukturanalyse i biologi og biomedicin og i lægemiddeludvikling og –optimering
  • At vurdere og udvælge hensigtsmæssige computerværktøjer og algoritmer til proteinstrukturanalyse
  • At anvende simple computerværktøjer og algoritmer til at undersøge proteinstruktur og protein-ligand vekselvirkninger
 


Indhold
Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:
  • Grundlæggende protein biokemi og protein strukturanalyse
  • Proteinstrukturdatabaser
  • Algoritmer og computersoftware til proteinstrukturanalyse
  • Data-visualiseringsværktøjer
  • Bioanalytiske teknikker til proteinstrukturanalyse
  • Proteiners vekselvirkninger
  • Indføring i high-performance computing
  • Molekyle-mekaniske metoder til proteinstrukturmodellering
  • Analyse af molekyle-mekaniske optimering, herunder contraint-based protein modellering
  • Docking af ligander
  • Homologi modellering

 



Litteratur
Der er i øjeblikket ikke angivet nogle materialer for kurset.

Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver
  1. Mini-projekter og rapporter, som er en forudsætning for deltagelse i eksamenselement a). Bedømmes bestået/ikke-bestået, intern censur ved underviser. (01015612).
Eksamen- og censurform:
  1. Mundtlig eksamen. Final oral exam based on review of scientific article and topics/reports prepared during the course. (5 ECTS) Intern censur, 7-trinsskala. (01015602).
Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 20 timer
Træningsfase: 30 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 18 timer
 - Laboratorieøvelser: 12 timer

Aktiviteter i studiefasen
  • Læse lærebog
  • Læse artikler
  • Diskussion i grupper
  • Forberedelse til computerøvelser
  • Miniprojekter
 
Undervisningsform
Undervisningen følger trefasemodellen. Introfasen består overvejende af forelæsninger som introducerer de studerende til de overordnede emner og temaer indenfor proteinstruktur og strukturanalyse med computer og software-algoritmer. Eksaminatorier og laboratorieøvelser (computerøvelser) følger op på forelæsninger/introfase og går i dybden med en række eksempler. De studerende arbejder her med konkrete problemstillinger og spørgsmål, og forventes at kunne opstille egne hypoteser. Det forventes at de studerende arbejder selvstændigt, enten individuelt eller i mindre grupper, Studiefasen består af selvstændig forberedelse, læsning af faglitteratur, forberedende arbejde og miniprojekter.

Sprog
Dette kursus undervises på dansk eller engelsk, afhængigt af underviseren. Dog altid på Engelsk ved deltagelse af internationale studerende.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. februar 2017 til 31. januar 2019.