At give de studerende en platform for forskning og avanceret anvendelse af fysiske og kemiske metoder indenfor bioteknologi. Kurset, der fokuserer på proteinaspekter indenfor moderne molekylær biologi med originale materialevidenskabelige ideer skulle bringe de studerende ud i fronten af moderne biofysik.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Forklar de biofysiske og biokemiske egenskaber af aminosyrerne og nukleotiderne som proteiner og DNA/RNA opbygges af.
Beskrive den basale geometriske struktur af proteiner og DNA/RNA, specielt med henblik på molekyle orbital teori og udfra kvantemekanisk beregning af bindings og anti-bindings tilstande i brint og etylen molekylet.
Beskrive de symmetriske strukturer (sekundær og tertiær strukturer) der findes i specielt proteiner.
Beskrive og vurdere klassifikation af protein strukturer og inddeling i protein foldningsklasser.
Anvendelse og analyse af bio-databaserne på nettet både med hensyn til sekvens og struktur af især proteiner.
Konstruere og anvende af neurale netærks metoder til forudsigelse af sekundær og tertiær strukturer i proteiner.
Formulering og vurdering af statistisk mekaniske modeller for protein foldning.
Beskrive elektrostatiske vekselvirkninger i biomolekylers dynamik.
Beregning af biomolekyler og specielt proteiner og herunder peptider’s struktur ved hjælp af molekylær dynamik i computerprogrammer.
Beregning af elektronstrukturer i mindre biomolekyler og protein-domæner ved hjælp af kvantemekaniske metoder, herunder specielt tæthedsfunktional teori, DFT.
Forklare og diskutere proteiners function og anvendelse i farmakologisk industri.
Kursusindhold:
Biomolekyler i biologiske organismer, proteiners plads og betydning i hverdagen, proteiners struktur, peptidkædens materialeegenskaber, sigma/pi orbitaler, sekundære strukturer, hydrogen binding, protein klassifikation, protein foldning, sidekæde pakning, protein dynamik (intrinsk/ektrinsk), vibrationsspektroskopi, elektrontætheds beregninger, protein konformationer, proteinfunktion, DNA/RNA-strukturer, reaktions kinetik, enzymatiske netværk, protein modellering og strukturforudsigelse. Eksperimentelle metoder til proteinstruktur og dynamikbestemmelse.
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk/kursustilmelding.aspx
