C2136 Pokročilá chemoinformatika

Přírodovědecká fakulta
podzim 2007 - akreditace
Rozsah
2/0. Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Jaroslav Koča, DrSc. (přednášející), doc. RNDr. Radka Svobodová, Ph.D. (zástupce)
Garance
prof. RNDr. Jaroslav Koča, DrSc.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
C2130 Úvod do chemoinformatiky a bioinformatiky
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Kurs je zaměřen na získání pokročilých znalostí v oblasti chemoinformatiky. Na konci kursu budou studeni schopni zpracovávat informace o 2D a 3D struktuře molekuly, například vyhledávat cykly, přikládat molekuly, zapisovat molekuly pomocí SMART řetězců atd.. Dále získají studenti zkušenosti s QSAR modelováním, virtuálním screeningem a vytvářením knihoven molekul léků. Studenti budou rovněž schopni pracovat s moderními metodikami jako jsou strojové učení, genetické algoritmy, neuronové sítě, analýza klastrů a support vector machines.
Osnova
  • 1-2) 2D strukura molekuly: reprezentace pomocí grafu a matice, izomerie, izomorfismus, automorfismus a kanonické indexování grafů, vyhledávání cyklů, zápis 2D struktury pomocí SMILES a SMARTS, databáze 2D struktur molekul
    3-4) 3D struktura molekuly: reprezentace pomocí kartézských a interních souřadnic, geometrické charakteristiky molekuly, superimpozice molekul, database 3D struktur molekul, predikce 3D struktur na základě 2D struktur
    5-6) Pokročilé QSAR modelování: Návrh QSAR modelu, výběr deskriptorů, lineární a multilineární regrese, cross-validace, metriky kvality modelu, nelineární QSAR modely, aplikace QSAR
    7-8) Virtuální screening: “drug-likeness”, virtuální screening založený na struktuře ligandu, virtuální screening založený na struktuře receptoru, využití dokingu, skórovací funkce, deskriptory ADMET (adsorbce, distribuce, metabolismus, exkrece a toxicita)
    9-10) Library design: Obecné a specializované, kombinační knihovny a strategie jejich vytváření, multiobjektové knihovny, praktické příklady vytváření knihoven
    11-12) Moderní metodiky: strojové učení, genetické algoritmy, neuronové sítě, analýza klastrů, support vector machines
Literatura
  • BUNIN, Barry A. Chemoinformatics : theory, practice, & products. Dordrecht: Springer, 2007, xi, 295. ISBN 1402050003. info
  • LEACH, Andrew R. a Valerie J. GILLET. An introduction to chemoinformatics. Dordrecht: Springer, 2005, xv, 259 s. ISBN 1-4020-1347-7. info
  • 3D QSAR in drug design. Edited by Hugo Kubinyi - Gerd Folkers - Yvonne Connolly Martin. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1998, vi, 416. ISBN 0792347927. info
Výukové metody
přednášky s praktickými demonstracemi
Metody hodnocení
písemný test
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2011 - akreditace, podzim 2013, jaro 2014, podzim 2014, podzim 2016, podzim 2018, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2023.