Biomolekulske interakcije

Студијски програм: Мастер биолог

Назив предмета: Биомолекулске интеракције

Наставник: Едвард Петри, Анђелка Ћелић

Статус предмета: обавезни

Број ЕСПБ: 7

Услов:

Циљ предмета

Овај курс се фокусира на откривање, валидацију и квантификацију биомолекуларних интеракција у биолошким системима. Биомолекуларне интеракције играју главну улогу у свим биолошким процесима.  Промене шема биомолекуларних интеракција као одговори на стимулусе битне су теме молекуларне биологије, системске биологије и биомедицине. Разумевање предности и ограничења метода које се користе за проучавање биомолекуларних интеракције од суштинског је значаја за савремена истраживања у молекуларној биологији и биомедицини.

Исход предмета

Након одслушаног и положеног курса студенти ће: разумети предности и недостатке савремених метода за скрининг, валидацију и квантификацију биомолекуларних интеракција; бити у стању да дизајнирају експерименталне стратегија за специфична научна питања у молекуларној биологији; развити вештине критичког читања,  дискусије и презентације резултата савремених научних радова из области молекуларне биологије и биомедицинских истраживања;бити упознати са најновијим 'high-impact' часописима и публикацијама из области молекуларне биологије и биомедицинских истраживања.

Садржај предмета

Теоријска настава

Током лекција, најновије научне публикације које се фокусирају на биомолекулске интеракције биће детаљно обрађене и продискутоване. Преглед структуре и функције макромолекула и релевантних метода молекуларног клонирања. Скрининг, валидација i квантификација протеин-протеин,  протеин-ДНК, протеин-РНК и протеин-лиганд интеракација. Методе, инструментација и примена биће упознате кроз специфичне примере из литературе: Афинитетна хроматографија, Масена спектроскопија (SILAC, qAP-MS), Двохибридни есеј у квасцу, Протеин-протеин интеракције у сисарским системима (interaction trap/MAPPIT), Luminescence-based mammalian interactome (LUMIER), Рhage display (матурација антитела, фосфо-пептидно мапирање), Протеин-фрагмент комплеметација (PCA, BiFC), Сross-linking, Микроереји,методе протеомике (2D-PAGE/MS), Ко-имунопреципитација, Ко-имунолокализација, Биофизичке методе (resonance energy transfer, спектроскопија и анисотропија), Молекуларне пробе (ratiometric calcium, pH,оксидативно стање), DNA/RNA footprint, hydroxy-radical footprint, EMSA и  ChIP, SELEX.  

Практична настава

Критичко читање научне литературе. Журнал клуб. Рачунарске вежбе. Клонирање у циљу рекомбинантне експресије (пречишћавање плазмидне ДНК, припрема компетентних E.coli ћелија и квасаца, трансформација E.coli и квасаца рекомбинантном ДНК, селективни маркер, ауксотрофни сојеви квасаца, Рекомбинантна експресија протеина у E.coli (ензими), квасцу (GFP) - методе хемијске и аутo-индукције. Екстракција протеина, ензиматска лиза, соникација, валидација. Пречишћавање рекомбинантнихе протеина афинитетном хроматографијом (глутатион агароза, афинитет ка металима), Анализа, Флуоресцентна микроскопија (YFP,GFP у квасцима). Есеји за функцију (ензимски есеји, функционални есеји, спектроскопија), In silico методе за скрининг и анализу протеинских инеракција (биоинформатика, молекуларни докинг), Флуоресцентне и спектроскопске методе за испитивање везивање лиганда.

Литература

Презентације са предавања предавања и остали материјал - др Едвард Петри, др Анђелка Ћелић

Релевантни научни и стручни радови из области

Број часова  активне наставе

Теоријска настава: 3

Практична настава: 2+0+3

Методе извођења наставе

Предавања, лабораторијске вежбе, семинарски рад и консултације.

Оцена  знања

Предиспитне обавезе

Поена

Завршни испит

поена

практична настава

10

писмени испит

30

колоквијуми

25

усмени испт

10

семинари

25