Molekulárně-dynamické simulace komplexů sestávajících z proteinů a nukleových kyselin
| Název práce v češtině: | Molekulárně-dynamické simulace komplexů sestávajících z proteinů a nukleových kyselin |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Molecular dynamics simulations of complexes consisting of proteins and nucleic acids |
| Akademický rok vypsání: | 2007/2008 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Fyzikální ústav UK (32-FUUK) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Ivan Barvík, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 07.11.2007 |
| Datum zadání: | 23.11.2007 |
| Datum a čas obhajoby: | 20.05.2009 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 20.05.2009 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 20.05.2009 |
| Oponenti: | prof. Mgr. Pavel Jungwirth, CSc., DSc. |
| Zásady pro vypracování |
| 1) Prostudovat určenou literaturu:
- struktura nukleových kyselin - struktura proteinů - molekulárně-dynamické simulace biomolekul 2) Sepsat rešerši. 3) Osvojit si metodiku molekulárně-dynamických simulací; naprogramovat základní algoritmy pro jednoduché modelové systémy. 4) Prakticky zvládnout práci se softwarovými balíky AMBER, NAMD, VMD, CHIMERA. 5) Provést molekulárně-dynamické simulace určeného modelového systému s explicitním zahrnutím vodní obálky do simulovaného systému. 6) Nasimulované trajektorie kvantitativně analyzovat. 7) Diskutovat získané výsledky z hlediska jejich využití při racionálním návrhu potenciálních chemoterapeutik. |
| Seznam odborné literatury |
| [1] E. Uhlmann and A. Peyman; Antisense oligonucleotides: A new therapeutic principle; Chem. Rev. 90 (1990) 543-584
[2] W. Saenger; Principles of nucleic acid structure; Springer Berlin (1988) [3] L. Skála Kvantová teorie molekul Univerzita Karlova Praha (1994) [4] http://amber.scripps.edu/ [5] MSI; Force-field based MD simulations; manual [6] W. D. Cornell, P. Cieplak, Ch. I. Bayly, I. R. Gould, K. M.Merz, Jr., D. M. Ferguson, D. C. Spellmeyer, T. Fox, J. W. Caldwell, and P. A. Kollman; A Second Generation Force Field for the Simulation of Proteins, Nucleic Acids, and Organic Molecules; J. Am. Chem. Soc. 117 (1995) 5179-5197 [7] P. Jungwirth Klasická a kvantová molekulová dynamika Učební text [8] Modern Methods and Algorithms of Quantum Chemistry NIC-Serie Band 3 ISBN 3-00-005834-6, John von Neumann-Institut für Computing (2000) [9] Vybraný soubor původních prací |
| Předběžná náplň práce |
| Metodika molekulárně-dynamických simulací představuje v současné době účinný nástroj pro zkoumání struktury a dynamiky biomolekul - nukleových kyselin a proteinů. Počítačové simulace umožňují interpretovat jevy pozorované v experimentech na atomární úrovni.
Zkoumání interakce nukleových kyselin a proteinů přináší poznatky týkající se exprese genetické informace - procesů transkripce a translace. Jejich poznání může přispět k racionálnímu návrhu struktury potenciálních chemoterapeutik. V rámci diplomové práce bude zkoumán dynamický vývoj modelového komplexu proteinu a nukleové kyseliny obklopeného vodní obálkou (~30.000 atomů). Předpokládané znalosti: Kvantová mechanika na úrovni základních kursů, hlubší zájem o numerické zpracování složitých úloh na moderních počítačích, pasivní znalost angličtiny. |