LM Biologia Cellulare e Molecolare e Scienze Biomediche – I semestre
Prof. Federico Iacovelli (6 CFU)
Programma
Il corso ha l’obiettivo di fornire allo studente la conoscenza delle strutture di proteine e acidi nucleici, del loro rapporto struttura/funzione, delle metodiche computazionali atte a ricostruire, modellare e simulare il loro comportamento (compresi i nuovi approcci basati su intelligenza artificiale), dei workflow di analisi omiche per l’identificazione di varianti proteiche e infine di fornire una panoramica sulle recenti implementazioni della nanotecnologia del DNA. Un ulteriore obiettivo è quello di fornire allo studente un metodo critico scientifico da poter applicare in maniera autonoma nell’affrontare nuovi problemi scientifici nel campo della biologia strutturale computazionale.
Programma completo:
• Richiami di biologia strutturale.
• Esempi di sistemi di riconoscimento molecolare: anticorpo-antigene, enzima-substrato, proteina-DNA.
• Caratteristiche strutturali di proteine di membrana e sistemi di predizione associati.
• Metodi sperimentali per la determinazione della struttura delle proteine.
• Banche dati strutturali. Il file PDB.
• I programmi di grafica molecolare Chimera, PyMOL e VMD.
• Metodi computazionali per la predizione delle strutture delle proteine: Homology modelling, threading, ab-initio, basati su IA.
• Analisi di dati di genomica e trascrittomica per l’identificazione di mutazioni proteiche.
• Mapping e modellazione di mutazioni sulle strutture 3D. Il campo di forze FoldX.
• Metodi computazionali per la predizione della struttura degli acidi nucleici.
• Il nuovo metodo Alphafold e RosettaFoldNA per il modelling di complessi proteina-DNA/RNA.
• Metodi computazionali per lo studio di interazioni proteina-proteina, proteina-DNA, proteina-ligando, DNA-ligando.
• Dinamica molecolare classica per lo studio dei moti delle macromolecole biologiche.
• Dinamica molecolare applicata allo studio di sistemi proteina-DNA, proteina-DNA-ligando e aptamero a DNA-ligando.
• Introduzione alla nanotecnologia del DNA.
