Школска година: |
2026/2027. |
Услови похађања: |
Нема услова. |
ЕСПБ: |
6 |
Врста студија: |
мастер академске студије |
Студијски програм: |
Мастер 4.0 Биоинформатика: 1. година, летњи семестар, изборни (M4B-E2), стручно-апликативни предмет |
Наставници: |
др Марија Ђ. Гавровић Јанкуловић
редовни професор, Хемијски факултет, Студентски трг 12-16, Београд
др Радивоје М. Продановић
редовни професор, Хемијски факултет, Студентски трг 12-16, Београд |
Сарадник: |
др Милена О. Златанова
научни сарадник, Хемијски факултет, Студентски трг 12-16, Београд |
Фонд часова: |
Недељно: два часа предавања + два часа теоријских вежби + један час студијског истраживачког рада |
Циљеви: |
Упознати студенте са применом биоинформатичких алата и метода за анализу секвенце гена и генома, анализу примарне, секундарне и моделовање 3Д стуктуре протеина. Обучавање студената за коришћење компјутерских програма и интернет сервиса који се користе у решавању проблема у биохемији, молекуларној биологији, и биотехнологији. |
Исход: |
Студент је оспособљен да примењује биоинформатичке алате и методе за анализу секвенце гена и генома, анализу примарне, секундарне и моделовање 3Д структуре протеина и, као и да их користи у решавању проблема у биохемији, молекуларној биологији, и биотехнологији. |
Облици наставе: |
Предавања, теоријске вежбе, семинарски радови. |
Ваннаставне активности: |
— |
Литература: |
Основна литература:
- Andreas D. Baxevanis, Gary D. Bader, David S. Wishart: Bioinformatics - A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins, John Wiley and Sons, 2020.
Помоћна литература:
- Current Protocols in Bioinformatics, John Wiley and Sons, 2007.
- Arthur M. Lesk: Introduction to Bioinformatics, Oxford University Press, 2002.
- Jonathan Pevsner: Bioinformatics and Functional Genomics, John Wiley and Sons, 2003.
- Thomas Dandekar & Meik Kunz: Bioinformatics, Springer 2023. ISBN 978-3-662-65036-3
- М. Гавровић-Јанкуловић: Водич кроз биоинформатичке базе података, WUS Аустрија MSDP 003/2009
- Р. Продановић: Протеински инжењеринг, Универзитет у Београду - Хемијски факултет, 2019.
|
Додатни материјал: |
— |
Наставне обавезе и начин оцењивања |
Предавања: |
0 поена (2 часа недељно)
Програм рада:
- Биоинформатика и Интернет.
- НЦБИ модел података.
- Банка података секвенци гена и генома.
- Банка података структура протеина.
- Банка података мапа гена у геному, протеин-кодирајуће секвенце ЕНСЕМБЛ.
- Екстракција информација из банки података коришћењем ЕНТРЕЗ система.
- Претраживање банке података и поређење секвенци.
- Креирање и анализа вишеструког поређења секвенци.
- Предвиђање структуре гена на основу секвенце ДНК.
- Предвиђање структуре коришћењем РНК секвенци.
- Предвиђање секундарних и 3Д структуре протеина на основу аминокиселинске секвенце.
- Употреба цДНК секвенци (ЕСТ) за откривање протеин-кодирајућих ДНК секвенци.
- Моделовање метаболиичких путева KEГГ.
- Мапа хуманог генома.
- Компаративна анализа генома и филогенетска анализа.
- Атлас хуманих протеина.
- Биоинформатичке методе анализе повезаности протеинске секвенце и функције у протеинском инжењерингу и молекуларној биологији (Просар, Консезус, и Схема и Информациона Спеткроскопска Метода за анализу протеинских и нуклеотидних секвенци итд.)
Проучавање литературе ће бити спроведено по моделу "Journal club", односно дискусиони форум, где студенти зајeдено са наставницима анализирају актуелне научне публикације релевантне за предмет. |
Теоријске вежбе: |
10 поена (2 часа недељно)
Програм рада:
- Претраживање информација на Интернету.
- НЦБИ модел података - примери (ГенБанк, ДДБЈ, ЕМБЛ).
- Претраживање секвенци гена - примери.
- Претраживање секвенци протеина - примери.
- Практична употреба интернет ресурса за мапирање генома - примери.
- Постављање питања ENTREZ систему - примери.
- Употреба FASTA програма за поређење секвенци протеина.
- Употреба BLAST програма за поређење секвенци (Нт БЛАСТ, Пр БЛАСТ, БЛАСТх, БЛАСТн).
- Употреба CLUSTAL V и PSI-BLAST програма за предвиђање функције протеина на основу вишеструког поређења секвенци протеина.
- Употреба помоћних програма (ALSKRIPT, AMAS, Jal View) приликом вишеструког поређења секвенци протеина.
- Проналажење протеин-кодирајућих ДНК секвенци коришћењем GENESKAN и MZEF програма.
- Предвиђање физичко-хемијских особина протеина коришћењем ExPASy система (пИ вредности, молекулске масе, пептидних мапа, хидрофобности, трансмембранских региона, сигналних секвенци, потенцијалних места гликозилације).
- Предвићање секундарне структуре протеина коришћењем програма PREDATOR, SOPMA, PSIPRED и COILS.
- Предвиђање 3Д структуре протеина (АлфаФолд, СВИС-МОДЕЛ (SWISS-MODEL).
- Филогенетска анализа коришћењем програмског пакета PHILIP и интернет сервиса PhiloBLAST.
- Анализа метаболичких путева (флукс баланс анализа).
- Употреба компјутерских програма (Vector NTI, SnapGene) у дизајну ПЦР прајмера, рестрикционој анализи и клонирању ДНК.
- Дизајн протеина ПроСАР, Сцхема и консензус методом коришћењем "open source" биоинформатичких програма.
|
Семинарски радови: |
20 поена |
Писмени испит: |
60 поена |
Практични испит: |
10 поена |
Студијски истраживачки рад: |
0 поена (1 час недељно) |