UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, Decana de América) SYLLABUS DE MODELIZACIÓN DE BIOMOLÉCULAS

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, Decana de América) FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE GENÉTICA Y BIOTECNOLOGÍA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE BIOLOGÍA CELULAR Y GENÉTICA SYLLABUS DE MODELIZACIÓN DE BIOMOLÉCULAS CÓDIGO: B02057 SEMESTRE ACADÉMICO: 2015-I CONTENIDO: I. Datos Generales II. Sumilla III. Objetivos Generales y Específicos IV. Evaluación V. Metodología VI. Programación VII. Bibliografía 1

2 UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, Decana de América) FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE GENÉTICA Y BIOTECNOLOGÍA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE BIOLOGÍA CELULAR Y GENÉTICA SYLLABUS SEMESTRE ACADÉMICO: 2015-I I. DATOS GENERALES 1.1. NOMBRE DEL CURSO : Modelización de Biomoléculas 1.2. CÓDIGO DEL CURSO : B NÚMERO DE CRÉDITOS : DURACIÓN DEL CURSO : 17 Semanas 1.5. AÑO DE ESTUDIOS : 5to. año 1.6. NÚMERO DE HORAS TEORÍA : 02 horas PRÁCTICA : 02 horas 1.7. PRE-REQUISITO : Ingeniería Genética 1.8. PROFESOR RESPONSABLE : Mg. Gustavo A. Sandoval Peña Profesor Auxiliar TC 40 h Profesores de Teoría : Mg. Gustavo A. Sandoval Peña : Mg. Dan E. Vivas Ruiz Profesores de Práctica : Mg. Gustavo Adolfo Sandoval Peña Profesores Invitados : Asistentes de Práctica : Bach. Wolfram H. Seifert Dávila 1.9. HORARIOS Y AMBIENTES : Teoría : Lunes h (C. Cómputo 2) Seminarios : Laboratorio : Lunes h (C. Cómputo 2) II. SUMILLA: El presente curso es una asignatura electiva del área de formación específica, de carácter teórico-práctico, cuyo propósito es proporcionar conocimientos teóricos y prácticos para la modelización de biomoléculas. Este curso tendrá como temas la utilización de métodos y técnicas para iniciar el modelamiento molecular, con aplicación de software y gráficos. Además, trata temas de química cuántica, predicción de propiedades moleculares y mecánica molecular. 2

3 III. OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS 3.1. OBJETIVOS GENERALES Adiestrar al alumno en el manejo de herramientas bioinformáticas aplicadas al análisis de estructuras tridimensionales de proteínas y ácidos nucleicos y su predicción mediante técnicas de modelamiento OBJETIVOS ESPECÍFICOS Al término del curso, el alumno estará capacitado para: Realizar el análisis de los distintos niveles de estructura de las proteínas con énfasis en el manejo de parámetros termodinámicos. Manejar las principales bases de datos de estructuras tridimensionales de moléculas de proteína y ácidos nucleicos. Realizar el modelamiento estructural de secuencias desconocidas utilizando la predicción mediante programas bioinformáticos de distribución libre. Comprender la importancia de la bioinformática estructural en la compleja y pujante área de la Biología de Sistemas. Conocer las bases del diseño de drogas y su evaluación mediante docking molecular. IV. EVALUACIÓN: Teoría: Comprende dos exámenes teóricos cancelatorios que serán evaluados de la siguiente manera: Primera Evaluación: Segunda Evaluación: Examen Sustitutorio: Octava Semana Décimo Sexta Semana Décimo Sétima Semana Promedio de Teoría: (Examen 1 + Examen 2)/2 Práctica: Comprende la realización de sesiones experimentales utilizando programas bioinformáticos aplicados al análisis estructural de proteínas y ácidos nucleicos. Dichas sesiones serán evaluadas mediante la presentación de un reporte de aplicación de dichos programas, así como la evaluación crítica de los resultados obtenidos y su correcta interpretación biológica. La nota práctica corresponderá al promedio de la calificación del total de reportes presentados en las fechas indicadas. Los reportes presentados extemporáneamente serán calificados con nota CERO. Promedio Final del Curso: 3

4 En la Teoría, el alumno sólo tendrá derecho a sustituir una de las dos evaluaciones teóricas por el único examen sustitutorio que se tomará, correspondiente al contenido de todo el curso. La asistencia a las sesiones experimentales (clases prácticas) es obligatoria por parte de alumno. Las inasistencias que superen el 30% de las clases prácticas programas, hacen que el alumno desapruebe el curso, correspondiéndole la nota de CERO de acuerdo al reglamento vigente. V. METODOLOGÍA. El desarrollo del curso comprenderá clases teóricas y sesiones prácticas. Clases teóricas: Serán expositivas, utilizando material didáctico auxiliar como pizarras interactivas y equipos multimedia. Se abordarán los distintos temas propuestos en el curso, impulsando la participación activa de los alumnos. Sesiones prácticas: Se profundizará temas tratados en algunas clases teóricas, así como otros temas no comprendidos en ellas. Todos los alumnos estarán a cargo de la aplicación de programas bioinformáticos empleados en el análisis estructural de proteínas y ácidos nucleicos, y se encargarán de la elaboración de un reporte escrito en el que se realice el análisis crítico de los resultados y la correcta interpretación biológica de los mismos. VI. PROGRAMACIÓN PRIMER SEMANA Introducción al Curso. T1. Visión general de las herramientas bioinformáticas utilizadas en el análisis de biomoléculas. SEGUNDA SEMANA T2. Niveles de estructura proteica. De la secuencia a la estructura tridimensional. TERCERA SEMANA T3. Bases de datos de estructuras proteicas. CUARTA SEMANA T4. Métodos de predicción de estructuras proteícas tridimensionales. Modelamiento Estructural (I): Modelización por homología QUINTASEMANA T5. Métodos de predicción de estructuras proteícas tridimensionales. Modelamiento Estructural (II): Modelización por threading SEXTA SEMANA T6. Métodos de predicción de estructuras proteícas tridimensionales. Modelamiento Estructural (III): Modelización ab initio 4

5 SÉTIMA SEMANA T7. Construcción de modelos completos de estructura de proteínas OCTAVA SEMANA PRIMER EXAMEN PARCIAL NOVENA SEMANA T8. Análisis de movimiento. Fuerzas de campo y dinámica molecular DÉCIMA SEMANA T9. Bioinformática estructural en Biología de Sistemas DECIMO PRIMERA SEMANA T10. Diseño de drogas. Análisis de docking molecular DECIMO SEGUNDA SEMANA T11. Proteínas intrínsecamente desordenadas DECIMO TERCERA SEMANA T12. Predicción de estructura tridimensional de ácidos nucleicos DECIMO CUARTA SEMANA T13. Tópicos Selectos en Modelización de Biomoléculas (Parte I) DECIMO QUINTA SEMANA T14. Tópicos Selectos en Modelización de Biomoléculas (Parte II) DECIMO SEXTA SEMANA SEGUNDO EXAMEN PARCIAL Semana 17 EXAMEN SUSTITUTORIO VII. BIBLIOGRAFÍA Libros de consulta Branden C, Tooze J. Introduction to Protein Structure. 2 nd Edition Garland Publishing. Gu J, Bourne PE. Structural Bioinformatics. 2 nd Edition Wiley-Blackwell. Kihara D. Protein Structure Prediction. Methods in Molecular Biology, Vol rd Edition Humana Press. Lesk AM. Introduction to Bioinformatics. 3 rd Press. Edition Oxford University Pevsner J. Bioinformatics and Functional Genomics. 2 nd Edition Wiley- Blackwell. 5

6 Tramontano A. Protein Structure Prediction. Concepts and Applications Wiley-VCH. Revistas Especializadas Current Opinion in Structural Biology Journal of Crystallization Physics and Chemistry Journal of Structural Biology Nature Structural and Molecular Biology Structure 6