| Спецификација предмета за књигу предмета | ||||||||||
| Студијски програм | Биологија, Молекуларна биологија и физиологија | |||||||||
| Изборно подручје (модул) | Биофизика | |||||||||
| Врста и ниво студија | Мастер академске студије, II ниво | |||||||||
| Назив предмета | Основе молекуларне биофизике | |||||||||
| Наставник (за предавања) | Милена M. Милошевић, Марко J. Ђорђевић | |||||||||
| Наставник/сарадник (за вежбе) | Милена M. Милошевић, Марко J. Ђорђевић | |||||||||
| Наставник/сарадник (за ДОН) | ||||||||||
| Број ЕСПБ | 6 | Статус предмета (обавезни/изборни) | изборни | |||||||
| Услов | нема | |||||||||
| Циљ предмета |
Упознавање са физичким особинама протеина и нуклеинских киселина и експерименталним методама за њихово проучавање, као и анализирање динамике молекуларно-биолошких система. | |||||||||
| Исход предмета |
Повезивање особине појединачних билошких макромолекула и њихових интеракција са особинама читавог система. Описивање основних експерименталних техника за проучавање биолошких макромолекула и њихових интеракција. Комбиновање експерименталних техника у истаживању изабраног проблема. Решавање једноставнијих рачунских задатака. Симулирање динамике молекуларно-биолошких система на рачунару. Квантитативно и биоинформатичко анализирање изабраних експерименталних података. | |||||||||
| Садржај предмета | ||||||||||
| Теоријска настава |
Основе статистичке физике - статистички ансамбли и ентропија; Основе биофизике полимера – моделовање случајним ходом и истезање полимера; Физичке особине и денатурација ДНК молекула; Физичке особине и секундарна структура РНК молекула; Физичке особине протеина, примарна, секундарана и терцијарна структура; Интеракција лиганда са рецептором, кооперативност у везивању и алостерија; Потеин-ДНК интеракције, моделoвање регулације експресије гена; Моделовање динамике молекуларно-биолошких система – пример рестрикционо-модификационог и CRISPR/Cas система код бактерија; Основе експерименталних метода у молекуларној биофизици: рендгенска дифракција, нуклеарна магнетна резонанција, електронска микроскопија, оптичка спектроскопија и микроскопија, микроскопија атомских сила, масена спектрометрија, електрофизиолошке технике. | |||||||||
| Практична настава (вежбе, ДОН, студијски истражива-чки рад) | Решавање рачунских задатака из статистичких ансамбла и ентропије; Решавање рачунских задатака из моделовања случајним ходом и истезања полимера; Вежбе на рачунару из прорачуна енергије денатурације помоћу MFOLD-a; Вежбе на рачунару: предвиђање секундарне структуре помоћу MFOLD-a; Вежбе на рачунару: коришћење PDB базе података, биоинформатичко предвиђање секундарне структуре; Вежбе на рачунару: биоинформатичко предвиђање конзервираних мотива у протеинској секвенци, нелинеарни фит - одређивање Хилове константе; Решавање рачунских задатака из протеин-ДНК интеракције, моделoвањa регулације експресије гена; Pешавање нелинеарних диференцијалних једначина и моделовање динамике рестрикционо-модификационог и CRISPR/Cas система код бактерија на рачунару; Примери примене експерименталних метода у молекуларној биофизици. | |||||||||
| Литература | ||||||||||
| 1 | Philips, R., Kondev, J. & Teriot, J. (2009). Physical Biology of the Cell. Gerland Science. | |||||||||
| 2 | Hammes, G. G. (2005). Spectroscopy for the Biological Sciences. John Wiley & Sons. | |||||||||
| Број часова активне наставе недељно током семестра/триместра/године | ||||||||||
| Предавања | Вежбе | ДОН | Студијски истраживачки рад | Остали часови | ||||||
| 2 | 2 | |||||||||
| Методе извођења наставе |
Предавања и практична настава кроз показне експерименталне вежбе, израду задатака и вежбе на рачунарима. Дискусије на семинарима. | |||||||||
| Оцена знања (максимални број поена 100) | ||||||||||
| Предиспитне обавезе | поена | Завршни испит | поена | |||||||
| активност у току предавања |
писмени испит | |||||||||
| практична настава | усмени испит | 30 | ||||||||
| колоквијуми | 50 | |||||||||
| семинари | 20 | |||||||||