Fisica dei Biosistemi

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FISICA DEI BIOSISTEMI

Programma del Corso

Introduzione: nuove prospettive nell'era post-genomica.
Elementi di Biologia della cellula: cellule procariotiche ed eucariotiche. Processi comuni a tutte le cellule eucariotiche: meccanismi di comunicazione e riconoscimento tra cellule. Le macromolecole dei sistemi viventi: proteine e acidi nucleici, zuccheri e lipidi. Il messaggio biologico codificato nella doppia elica del DNA. Replicazione, trascrizione e traduzione. Regolazione della sintesi di proteine.
Metodi per il sequenziamento e la mappatura del DNA. Lettura e interpretazione dell'informazione contenuta nelle banche dati liberamente accessibili. Dal progetto genoma alla post-genomica. Il DNA e i supercomputers: Gigabytes e nanotecnologie. Proteine: funzione e folding. Le proprieta' fisico-chimiche degli amino acidi. Formazione e ruolo funzionale delle strutture secondaria a terziaria. Dati strutturali sperimentali: cristallografia a raggi X, NMR e modelli teorici. Interazione proteina-proteina. Docking e riconoscimento selettivo del legante.
Introduzione alla simulazione di macromolecole. Simulazioni di: Dinamica Molecolare (MD), Dinamica di Langevin (LD), Monte Carlo (MC) e Ibrido Monte Carlo (HMC). Dinamica Molecolare ab initio con il metodo di Car-Parrinello. Equazioni diffusive per la descrizione delle reazioni di regolazione e metaboliche della cellula.
Ciascuno degli argomenti sopra elencati potra' essere, di volta in volta, selezionato come tema di ulteriori approfondimenti.
Oltre alle note che verranno distribuite durante il corso, i seguenti testi sono consigliati come consultazione e/o approfondimento.
Molecular Biology of the cell.
Bruce Alberts, Dennis Bray, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts and James D.Watson.Garland Pub.
Computational Molecular Biology: An Algorithmic Approach. Pavel A. Pevzner. MIT Press.
Bioinformatics: sequence and genome analysis D.W. Mount. Cold Spring Harbory Laboratory Press
Computer Simulation of Liquids. M.P. Allen and D.J. Tildesley. Oxford U. Press, New York, 1989

	FISICA DEI BIOSISTEMI

Programma del Corso

Introduzione: nuove prospettive nell'era post-genomica. Elementi di Biologia della cellula: cellule procariotiche ed eucariotiche. Processi comuni a tutte le cellule eucariotiche: meccanismi di comunicazione e riconoscimento tra cellule. Le macromolecole dei sistemi viventi: proteine e acidi nucleici, zuccheri e lipidi. Il messaggio biologico codificato nella doppia elica del DNA. Replicazione, trascrizione e traduzione. Regolazione della sintesi di proteine. Metodi per il sequenziamento e la mappatura del DNA. Lettura e interpretazione dell'informazione contenuta nelle banche dati liberamente accessibili. Dal progetto genoma alla post-genomica. Il DNA e i supercomputers: Gigabytes e nanotecnologie. Proteine: funzione e folding. Le proprieta' fisico-chimiche degli amino acidi. Formazione e ruolo funzionale delle strutture secondaria a terziaria. Dati strutturali sperimentali: cristallografia a raggi X, NMR e modelli teorici. Interazione proteina-proteina. Docking e riconoscimento selettivo del legante. Introduzione alla simulazione di macromolecole. Simulazioni di: Dinamica Molecolare (MD), Dinamica di Langevin (LD), Monte Carlo (MC) e Ibrido Monte Carlo (HMC). Dinamica Molecolare ab initio con il metodo di Car-Parrinello. Equazioni diffusive per la descrizione delle reazioni di regolazione e metaboliche della cellula. Ciascuno degli argomenti sopra elencati potra' essere, di volta in volta, selezionato come tema di ulteriori approfondimenti. Oltre alle note che verranno distribuite durante il corso, i seguenti testi sono consigliati come consultazione e/o approfondimento. Molecular Biology of the cell. Bruce Alberts, Dennis Bray, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts and James D.Watson.Garland Pub. Computational Molecular Biology: An Algorithmic Approach. Pavel A. Pevzner. MIT Press. Bioinformatics: sequence and genome analysis D.W. Mount. Cold Spring Harbory Laboratory Press Computer Simulation of Liquids. M.P. Allen and D.J. Tildesley. Oxford U. Press, New York, 1989