Bioinformatica strutturale e modellistica molecolare

A.A. 2018/2019
Insegnamento per
10
Crediti massimi
88
Ore totali
SSD
BIO/10 CHIM/06 CHIM/08
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Le unità didattiche di Metodologie computazionali e Modellistica molecolare si prefiggono di fornire allo studente le nozioni necessarie per comprendere i fondamenti teorici (3 CFU) e gli ambiti nei quali la chimica computazionale applicata al drug design (3 CFU) può trovare valide applicazioni sia in campo accademico sia industriale, così da imparare a valutare criticamente la qualità dei risultati anche sulla base dei limiti di tali metodologie. Durante l'unità didattica di Bioinformatica Strutturale verrà presentata una panoramica delle tecniche bioinformatiche utili per affrontare l'analisi di proteine, principali bersagli farmacologici e costituenti dei farmaci biotecnologici, introducendo gli studenti alla logica e alle basi teoriche su cui si basano gli approcci computazionali più usati (3 CFU). Al corso sono associate 16 ore di esercitazione a posto singolo in aula di informatica (1 CFU).

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
Moduli o unità didattiche
Bionformatica strutturale
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 0
CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA - CFU: 0
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 0
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 16 ore
Lezioni: 24 ore
Docente: Eberini Ivano

Metodologie computazionali nello sviluppo biofarmaceutico
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 0
CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA - CFU: 0
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 0
Lezioni: 24 ore
Docente: Vistoli Giulio

Modellistica molecolare: metedologie di base
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 0
CHIM/06 - CHIMICA ORGANICA - CFU: 0
CHIM/08 - CHIMICA FARMACEUTICA - CFU: 0
Lezioni: 24 ore

Informazioni sul programma
E' prerequisito aver accumulato almeno:
3 CFU del settore INF/01
3 CFU dei settori MAT e FIS
4 CFU del settore CHIM/06
6 CFU del settore BIO/10 o BIO/11 o BIO/12
Non è necessaria alcuna propedeuticità.
Prerequisiti e modalità di esame
L'esame sarà diviso in due parti: una prova pratica iniziale e, nel caso la prova abbia esito positivo, una prova orale basata sulla verifica della comprensione ed elaborazione del programma svolto a lezione.
Bionformatica strutturale
Programma
1. La biologia essenziale
2. L'informatica essenziale
3. La statistica essenziale

4. L'evoluzione biologica
5. Allineamenti tra sequenze
6. Alberi filogenetici
7. Piattaforme di sequenziamento degli acidi nucleici
8. Ricostruzione e annotazione dei genomi
9. Applicazioni della genomica

10. L'analisi del trascrittoma
11. La struttura dell'RNA

12. Proteine e proteomi
13. Metodi bioinformatici per l'analisi di sequenze proteiche
14. Strutture proteiche
15. Interazioni proteiche

16. La bioinformatica tra presente e futuro

17. Esercitazioni in aula di informatica (1 CFU)
Materiale didattico e bibliografia
· Manuela Helmer Citterich, Fabrizio Ferrè, Giulio Pavesi, Chiara Romualdi, Graziano Pesole. Fondamenti di bioinformatica. Biologia Zanichelli 2018
Modellistica molecolare: metedologie di base
Programma
14. Quantomeccanica, meccanica e dinamica molecolare
1. Cenni di quantomeccanica
2. Campi di forze
3. La minimizzazione energetica
4. La dinamica molecolare
5. I limiti della meccanica e della dinamica molecolare
6. Calcolo dell'energia libera in sistemi complessi
Materiale didattico e bibliografia
· Arthur M. Lesk, Introduction to Bioinformatics, Fourth Edition. Oxford University Press 2014
· Stefano Pascarella, Alessandro Paiardini, Bioinformatica - Dalla sequenza alla struttura delle proteine. Zanichelli 2011
· Andrew R. Leach, Molecular Modelling: Principles and Applications. Prentice Hall College Div 2001
Metodologie computazionali nello sviluppo biofarmaceutico
Programma
15. La bioinformatica nella progettazione di farmaci: metodi ligand-based
1. Approcci chemoinformatici nella descrizione molecolare
2. Descrittori molecolari
3. Modelli QSAR
4. Modelli farmacoforici
5. Disegno di librerie

16. La bioinformatica nella progettazione di farmaci: metodi structure-based
1. Approcci di docking molecolare
2. Funzioni di score
3. Virtual screening
Materiale didattico e bibliografia
· Arthur M. Lesk, Introduction to Bioinformatics, Fourth Edition. Oxford University Press 2014
· Stefano Pascarella, Alessandro Paiardini, Bioinformatica - Dalla sequenza alla struttura delle proteine. Zanichelli 2011
· Andrew R. Leach, Molecular Modelling: Principles and Applications. Prentice Hall College Div 2001
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
Lun - Ven dalle 14.00 alle 17.00 previo appuntamento
Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, via Venezian, 21, edificio 5, lato ovest, terzo piano
Ricevimento:
Su appuntamento
Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari, Via Giuseppe Balzaretti, 9 - 20133 Milano
Ricevimento:
previo appuntamento