Okruhy otázek u zkoušky ze sktruktruní biochemie
1 Obecná skladba otázek
U zkoušky je zpravidla položena alespoň jedna otázka z následujících oblastí:
• Struktura biomakromolekul
• Metody studia primární struktury (sekvenace)
• Metody studia sekundární struktury
• Metody studia terciární struktury
2 Struktura biomakromolekul
Zaměřit se hlavně na sekundární struktury.
• Odhadněte hodnotu určeného torzního úhlu na modelu peptidu/nukleotidu.
• Které torzní úhly jsou důležité pro popis sekundární struktury proteinů? Co to je Ramachandranův diagram?
• Popište sekundární struktury proteinů. Co je pro ně typické (vodíkové vazby, torzní úhly, uspořádání postranních řetězců, počty aminokyselin na závit)? Cím se liší?
• Čím se liší DNA a RNA?
• Kolik torzních úhlů potřebujeme pro definici konformace jednoho nukleotidu?
• Hrany bází nukleových kyselin a jejich párování. Které způsoby párování jsou důležité pro sekundární strukturu? Které pro terciární?
• Konformace (deoxy)ribosy (kolik), pseudorotační fáze.
• Popište sekundární struktury nukleových kyselin. Co je pro ně typické (vodíkové vazby, torzní úhly, konformace (deoxy)ribosy, žlábky, přístupnost bází)? Cím se liší?
• Konformace sacharidů, počet různých židliček, vaniček, obálek.
3 Metody studia primární struktury (sekvenace)
• Princip PCR a dideoxymetody
• Princip sekvenace proteinů pomocí hmotnostní spektrometrie
• Princip sekvenace proteinů pomocí Edmanova odbourávání
1
4 Metody studia sekundární struktury a celkového tvaru
• Princip použití cirkulárního dichroismu pro studium sekundárních struktur. Jaké molekuly poskytují nenulová spektra CD? Jaké záření se používá?
• Princip použití infračervené spektroskopie pro studium sekundárních struktur proteinů. Na základě čeho se liší spektra?
• Princip a použití maloúhlového rozptylu rentgenového záření (SAXS). Pro jaké vzorky se používá (je třeba krystal?). Jakou informaci můžeme získat?
5 Metody studia terciární struktury
• Postup určování terciární struktury pomocí rentgenové krystalografie (příprava krystalu, měření difrakce, počítání elektronové hustoty z difrakčních dat, řešení fázového problému, stavba a vali-dace modelu).
• Jaká je vlnová délka použitého záření a proč? Proč nemůžeme rozlišit atomy ve světelné mikroskopii? Proč není možné sestavit rentgenový mikroskop?
• Vztah mezi rozložením elektronové hustoty a difrakčními daty. Co je to fázový problém? Popište jednu metodu řešení fázového problému.
• Postup určování terciární struktury pomocí kryo-elektronové mikroskopie (příprava vzorku, měření, klasifikace obrazů, rekonstrukce 3D tvaru molekuly). Proč se používá amorfní led? Proč musí být v mikroskopu vakuum?
• Proč lze použít elektrony a ne rentgenové záření pro mikroskopii s rozlišením jednotlivých atomů? Jak vypadají „čočky" elektronového mikroskopu?
• Co je to fázový kontrast a jak se dosahuje?
• Postup určování terciární struktury pomocí NMR (příprava izotopově značeného vzorku, přiřazení frekvencí atomům, získání údajů o geometrii molekuly, kombinace experimentálních dat s výpočetními meodami).
• Jaká je frekvence (a vlnová délka) použitého záření v NMR a proč?
• Jaká data z NMR experimentů se nejvíce využívají k postavení 3D modelu molekuly (vztah mezi NOE a vzdáleností)?
2