Биоинформатика - предмет и методы исследований, основные приложения. Анализ последовательностей, 'новая' биоинформатика (сравнительная геномика, функциональная геномика, структурная геномика, протеомика), медицинская информатика, вычислительная биология, хемоинформатика.

Математические основы выравнивания последовательностей символов. Scoring functions, матрицы аминокислотных замен, парное выравнивание и его оценка, множественное выравнивание, вычислительные ресурсы.

Поиск гомологичных последовательносткй ДНК/белков в базах данных. Банки последовательностей биополимеров. Методы сканирования баз данных последовательностей (FASTP, FASTA, BLAST).

Современные методы предсказания вторичной и третичной структуры белков на основе первичной структуры. Метод моделирования по гомологиям. Базы данных пространственных структур биополимеров.

Основные представления молекулярной механики и молекулярной динамики биополимеров. Потенциальная энергия биополимеров, поиск локальных минимумов, методы моделирования динамики биополимеров. Структурные и динамические характеристики внутримолекулярной динамики биополимеров.

Стратегия моделирования структуры белков:
  поиск гомологов с известной пространственной структурой;
  определение структурно-консервативных участков;
  построение структуры консервативных участков и соединяющих их петель;
  релаксация структуры

Молекулярная графика и моделирование. Современные программные средства визуализации структур биополимеров, исследования их геометрических характеристик (на примере программы Swiss - Pdb Viewer).

1. Знакомство с услугами, предоставляемыми ExPASy Molecular Biology Server (http: //www. expasy. ch/)
2. Поиск последовательностей белков на этом сервере.
3. Ознакомление с работой и основными функциями программы Swiss - Pdb Viewer
4. Ознакомление с программой InsightII. Построение структуры низкомолекулярного соединения и ее регуляризация.
5. Построение структуры белка методом моделирования по гомологиям.

Рекомендуемая литература

1. М. В. Волькенштейн, Биофизика. Москва, 'Наука', 1981, с. 575.
2. С. Д. Варфоломеев Химическая Энзимология. Москва, 'ACADEMA', 2005, с. 472.
3. Ч. Кантор, П. Шиммел, Биофизическая химия. В 3 х томах. ' Мир ', 1984 г.
4. Л. Страйер Биохимия. В 3 х томах, ' Мир ', 1984 г.
5. Atlas of Protein Sequence and Structure, Suppl 3, 1978, M. O. Dayhoff, ed. National Biomedical Research Foundation, 1979.
6. E. V. Koonin, M. Y. Galperin 'Sequence - Evolution - Function Computational Approaches in Comparative Genomics'. Доступна по адресу http: //www. ncbi. nlm. nih. gov/BLAST/tutorial/Altschul-1. html
7. J. Geoffrey Barton Protein Sequence Alignment and Database Scanning. Доступна по адресу http: // www. compbio. dundee. ac. uk / papers / rev 93_1/ rev 93_1. html
8. '2 Can Support Portal - Bioinformatics '. Справочное руководство по биоинформатике, подготовленное сотрудниками Европейского института биоинформатике. Доступно по адресу http: //www. ebi. ac. uk/2can/home. html
9. S. F. Altschul, The Statistics of Sequence Similarity Scores. Доступна по адресу http: //www. ncbi. nlm. nih. gov/BLAST/tutorial/Altschul-1. html
10. J. D. Thompson, D. G. Higgins, T. J Gibson CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment through sequence weighting, position-specific gap penalties and weight matrix choice. Nucleic Acids Res. 1994 Nov 11; 22 (22): 4673-80.
11. T. Schwede, J. Kopp, N. Guex and M. C. Peitsch SWISS-MODEL: an automated protein homology-modeling server. Nucleic Acids Research, 2003, 31, 3381-3385.
12. Rachel Karchin, Hidden Markov Models and Protein Sequence Analysis. Доступно по адресу http: //www. cse. ucsc. edu/research/compbio/ismb99. handouts/KK185FP. html
13. S. Eddy Серия статей в c екции ' Primer ' журнала Nature Biotechnology, 2004, 22 (? 7-10).
14. D. Baker, A. Sali Protein Structure Prediction and Structural Genomics. Science, 2001, 294, 93-96.
15. O., Schueler -Furman C. Wang Bradley Ph., K. Misura, D. Backer Progress in modeling of protein structures and interactions. Science, 2005, 310, 638-642.

Программа составлена
с. н. с. Упоровым И. В