Un enfoque práctico-computacional

Cursos y Tópicos
Semestre 2017-1
1. Título del curso o tópico
Información evolutiva y estructural en el análisis de proteínas: Un enfoque práctico-computacional
2. Tutor responsable
Nombre del Tutor SOSA PEINADO ALEJANDRO
Entidad
Facultad de Medicina
Teléfono
Correo electrónico [email protected]
3. Integrantes
Integrante
Rol
Horas
SOSA PEINADO ALEJANDRO
Tutor responsable
5
ZONSZEIN STRAUSS SERGIO
Profesor invitado (Externo)
5
GRANADOS VILLANUEVA DIEGO SEBASTIAN Profesor invitado (Externo)
5
DOMÍNGUEZ RAMÍREZ JULIO LENIN
Profesor invitado (Externo)
3
MALDONADO PUGA SAIRA
Profesor invitado (Externo)
6
BANDA VÁZQUEZ JESÚS AGUSTÍN
Coordinador estudiante (No registrado)
24
4. Observaciones del Coordinador del curso o tópico
Para la inscripción al curso se necesitará de una carta de aceptación al mismo, la cual será proporcionada por el M.
en C. Jesús Agustín Banda Vázquez contactándolo vía correo electrónico a:
[email protected]
Es recomendable que el alumno tenga conocimientos básicos de estructura y función de proteínas y asista con
computadora portátil al curso.
5. Características para impartir el curso o tópico
Lugar en donde se realizará el
tópico
2NDO PISO DEL EDIFICIO DE INVESTIGACIÓN DE LA FAC DE MEDICINA,
DEPTO DE BIOQUIMICA
Horario en que se realizará el
tópico
LUNES DE 4 a 6 Y JUEVES 3 a 4
Número de sesiones
16
Máximo de alumnos que puede
aceptar
10
6. Métodos de evaluación
Método
Porcentaje Cantidad
Exámenes
20 %
2
Realización de ejercicios/tareas
60 %
10
Participación en clase
20 %
20
7. Introducción / justificación del curso o tópico
El manejo de las herramientas computacionales para la generación y el análisis de datos moleculares
son de vital importancia para el surgimiento de nuevas hipótesis a comprobarse experimentalmente, así
como para el refinamiento de marcos teóricos. El curso es primordialmente práctico, partiendo de
explicaciones generales y fundamentos sobre diversas técnicas que involucran el uso de información de
secuencia y estructura de proteínas. Además del uso de software ya conocido en la comunidad
científica, en su mayoría de uso libre, se pretende que el estudiante se sienta cómodo en el uso de
herramientas computacionales que él mismo genere, y aprenda a superar obstáculos por medio del
manejo eficiente de una terminal y no depender tanto de la búsqueda (a veces compra) y aprendizaje de
material informático desarrollado por terceros. Uno de tantos ejemplos de esto es obtener archivos a
partir de un programa o algoritmo determinado y transformarlos en archivos de entrada para otro
programa en unos cuantos segundos, ahorrando tiempo y recursos y ganando conocimiento.
8. Objetivos
Familiarizarse en el uso de conceptos y herramientas computacionales para la generación y/o análisis
de datos referentes a moléculas biológicas, en especial de proteínas.
9. Temario del curso o tópico
Presentación e Introducción al curso (Jesús Banda) 11 de agosto
UNIDAD I. Introducción al ambiente UNIX (Jesús Banda) 15 y 18 de agosto
-Instalación de un ambiente UNIX y software adicional (Pymol, UCSF Chimera, Octave,
MAFFT, Rosetta, HMMER, PyRx y Autodock Vina)
-Ejercicios con la terminal con comandos en bash y awk.
UNIDAD II. Bases de datos (Jesús Banda) 22 y 25 de agosto
-¿Qué son y cómo usar las Bases de Datos disponibles en línea?
-Conociendo algunas bases de datos: NCBI, UniProt y PDB.
-Visualización de archivos estructurales (Pymol).
-Ejercicios sobre archivos de secuencia y estructura.
UNIDAD III. Evolución y alineamientos de secuencias (Saira Maldonado) 29 de agosto y 1°, 5 y 8 de septiembre
-Introducción a la filogenia molecular
-Alineamiento de secuencias (MAFFT, HMMER (hmmalign) y MEGA)
-Ejercicios
UNIDAD IV. Modelado estructural (Jesús Banda) 12 y 15 de septiembre
-Introducción al modelaje estructural
-Uso de Modeller y Rosetta
-Validación de modelos estructurales (MolProbity y Rd.HMMER)
UNIDAD V. Introducción a la simulación de interacciones moleculares (Lenin Domínguez,- En seminario) 19 y 22 de
septiembre
-Docking
-Ejercicios
UNIDAD VI. Introducción a la Dinámica Molecular (Sergio Zonszein, Alejandro Sosa) 26 y
29 de septiembre y 3 y 6 de octubre
-Fundamentos
-Ejercicios
UNIDAD VII. Ejercicios avanzados
-Análisis de Acoplamiento Estadístico (SCA) (Jesús Banda) (10, 13, 17 y 20 de octubre)
-Parseo de archivos por medio de la terminal. Uso de perl y python. (Diego Granados) (24, 27 y 31 de octubre)
-Aplicación de lo aprendido en casos particulares. (Diego Granados) (3, 6, 10, 14, 17, 21, 24 y 28 de noviembre)
10. Bibliografía
Eswar, N., Webb, B., Marti-Renom, M. A., Madhusudhan, M. S., Eramian, D., Shen, M. Y., Pieper, U.,
Irwin, J. J., Sterling, T., Mysinger, M. M., Bolstad, E. S. & Coleman, R. G. 2012. ZINC: A Free Tool to
Discover Chemistry for Biology. Journal of chemical information and modeling 52, 1757–1768.
Lang, P. T. et al. 2009.DOCK 6: combining techniques to model RNA-small molecule complexes. RNA
15, 1219–1230.
Martínez-Castilla, L. P., Rodríguez-Sotres, R. 2010. A Score of the Ability of a Three-Dimensional
Protein Model to Retrieve Its Own Sequence as a Quantitative Measure of Its Quality and
Appropriateness. PLoS ONE. 9: e12483. doi:10.1371/journal.pone.0012483
McLaughlin Jr, R.N., Poelwijk, F. J., Raman, A., Gosal, W. S., Ranganathan, R. 2012. The spatial
architecture of protein function and adaptation. Nature. 491: 138-142.
Sali, A. 2007. Comparative Protein Structure Modeling Using MODELLER. Curr Protoc Prot Science.
Spoel, D., Lindahl, E., Hess, B., Groenhof, G., Mark, A., Berendsen, H. 2005. GROMACS: Fast,
Flexible, and Free.
Taylor, R. D., Jewsbury, P. J. & Essex, J. W. 2002. A review of protein-small molecule docking
methods - Springer. J Comput Aid Mol Des 16, 151–166.
Trott, O. & Olson, A. J. 2010. AutoDock Vina: improving the speed and accuracy of docking with a
new scoring function, efficient optimization, and multithreading. Journal of Computational Chemistry
31, 455–46.
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