Шифра предмета:
HF2BAB		 Назив предмета:
Биоинформатички алати и базе података

Школска година:

2026/2027.

Услови похађања:

Нема услова.

ЕСПБ:

6

Врста студија:

мастер академске студије

Студијски програм:

Мастер 4.0 Биоинформатика: 1. година, летњи семестар, изборни (M4B-E2), стручно-апликативни предмет

Наставници:

др Марија Ђ. Гавровић Јанкуловић
редовни професор, Хемијски факултет, Студентски трг 12-16, Београд

др Радивоје М. Продановић
редовни професор, Хемијски факултет, Студентски трг 12-16, Београд

Сарадник:

др Милена О. Златанова
научни сарадник, Хемијски факултет, Студентски трг 12-16, Београд

Фонд часова:

Недељно: два часа предавања + два часа теоријских вежби + један час студијског истраживачког рада

Циљеви:

Упознати студенте са применом биоинформатичких алата и метода за анализу секвенце гена и генома, анализу примарне, секундарне и моделовање 3Д стуктуре протеина. Обучавање студената за коришћење компјутерских програма и интернет сервиса који се користе у решавању проблема у биохемији, молекуларној биологији, и биотехнологији.

Исход:

Студент је оспособљен да примењује биоинформатичке алате и методе за анализу секвенце гена и генома, анализу примарне, секундарне и моделовање 3Д структуре протеина и, као и да их користи у решавању проблема у биохемији, молекуларној биологији, и биотехнологији.

Облици наставе:

Предавања, теоријске вежбе, семинарски радови.

Ваннаставне активности:

—

Литература:

Основна литература:

  • Andreas D. Baxevanis, Gary D. Bader, David S. Wishart: Bioinformatics - A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins, John Wiley and Sons, 2020.

Помоћна литература:

  • Current Protocols in Bioinformatics, John Wiley and Sons, 2007.
  • Arthur M. Lesk: Introduction to Bioinformatics, Oxford University Press, 2002.
  • Jonathan Pevsner: Bioinformatics and Functional Genomics, John Wiley and Sons, 2003.
  • Thomas Dandekar & Meik Kunz: Bioinformatics, Springer 2023. ISBN 978-3-662-65036-3
  • М. Гавровић-Јанкуловић: Водич кроз биоинформатичке базе података, WUS Аустрија MSDP 003/2009
  • Р. Продановић: Протеински инжењеринг, Универзитет у Београду - Хемијски факултет, 2019.

Додатни материјал:

—

  Наставне обавезе и начин оцењивања

Предавања:

0 поена (2 часа недељно)

Програм рада:

  • Биоинформатика и Интернет.
  • НЦБИ модел података.
  • Банка података секвенци гена и генома.
  • Банка података структура протеина.
  • Банка података мапа гена у геному, протеин-кодирајуће секвенце ЕНСЕМБЛ.
  • Екстракција информација из банки података коришћењем ЕНТРЕЗ система.
  • Претраживање банке података и поређење секвенци.
  • Креирање и анализа вишеструког поређења секвенци.
  • Предвиђање структуре гена на основу секвенце ДНК.
  • Предвиђање структуре коришћењем РНК секвенци.
  • Предвиђање секундарних и 3Д структуре протеина на основу аминокиселинске секвенце.
  • Употреба цДНК секвенци (ЕСТ) за откривање протеин-кодирајућих ДНК секвенци.
  • Моделовање метаболиичких путева KEГГ.
  • Мапа хуманог генома.
  • Компаративна анализа генома и филогенетска анализа.
  • Атлас хуманих протеина.
  • Биоинформатичке методе анализе повезаности протеинске секвенце и функције у протеинском инжењерингу и молекуларној биологији (Просар, Консезус, и Схема и Информациона Спеткроскопска Метода за анализу протеинских и нуклеотидних секвенци итд.)

Проучавање литературе ће бити спроведено по моделу "Journal club", односно дискусиони форум, где студенти зајeдено са наставницима анализирају актуелне научне публикације релевантне за предмет.

Теоријске вежбе:

10 поена (2 часа недељно)

Програм рада:

  • Претраживање информација на Интернету.
  • НЦБИ модел података - примери (ГенБанк, ДДБЈ, ЕМБЛ).
  • Претраживање секвенци гена - примери.
  • Претраживање секвенци протеина - примери.
  • Практична употреба интернет ресурса за мапирање генома - примери.
  • Постављање питања ENTREZ систему - примери.
  • Употреба FASTA програма за поређење секвенци протеина.
  • Употреба BLAST програма за поређење секвенци (Нт БЛАСТ, Пр БЛАСТ, БЛАСТх, БЛАСТн).
  • Употреба CLUSTAL V и PSI-BLAST програма за предвиђање функције протеина на основу вишеструког поређења секвенци протеина.
  • Употреба помоћних програма (ALSKRIPT, AMAS, Jal View) приликом вишеструког поређења секвенци протеина.
  • Проналажење протеин-кодирајућих ДНК секвенци коришћењем GENESKAN и MZEF програма.
  • Предвиђање физичко-хемијских особина протеина коришћењем ExPASy система (пИ вредности, молекулске масе, пептидних мапа, хидрофобности, трансмембранских региона, сигналних секвенци, потенцијалних места гликозилације).
  • Предвићање секундарне структуре протеина коришћењем програма PREDATOR, SOPMA, PSIPRED и COILS.
  • Предвиђање 3Д структуре протеина (АлфаФолд, СВИС-МОДЕЛ (SWISS-MODEL).
  • Филогенетска анализа коришћењем програмског пакета PHILIP и интернет сервиса PhiloBLAST.
  • Анализа метаболичких путева (флукс баланс анализа).
  • Употреба компјутерских програма (Vector NTI, SnapGene) у дизајну ПЦР прајмера, рестрикционој анализи и клонирању ДНК.
  • Дизајн протеина ПроСАР, Сцхема и консензус методом коришћењем "open source" биоинформатичких програма.

Семинарски радови:

20 поена

Писмени испит:

60 поена

Практични испит:

10 поена

Студијски истраживачки рад:

0 поена (1 час недељно)