Biomakromolekuly (proteiny, nukleové kyseliny apod.) jsou objekty, tvořené množinou bodů (atomů) v 3D prostoru. V rámci biomakromolekul lze identifikovat podmnožiny atomů, které jsou v prostoru uspořádány definovaným způsobem (např. do tvaru šroubovice). Uvedené uspořádání označujeme jako sekundární strukuturu proteinu a dané podmnožiny jsou pak elementy sekundární struktury. Takovýchto elementů můžeme v jedné biomakromolekule nalézt i několik desítek a jsou označovány (anotovány) určitými identifikátory (např. písmeny 'a', 'b', 'c', ...). Toto označení bývá zavedeno během stanovení prvních zástupců proteinů jisté biologické funkce a stuktury (neboli jisté proteinové rodiny). U dalších zástupců této rodiny je pak využíváno stejné označení elementů sekundární struktury a jejich anotace bývá realizována manuálně.
Sekundární struktura je pro daný protein velmi charakteristickou informací - pomocí ní lze např. identifikovat klíčové části tohoto proteinu (vazebná a aktivní místa, tunely, apod.), porovnat ho podobnými proteiny apod.
V současné době se však dostáváme do situace, kdy máme v jedné proteinové rodině dostupno několik stovek zástupců. Anotaci jejich struktury proto není schůdné realizovat manuálně. A algoritmy, umožňující automatickou anotaci, nejsou zatím dostupné.
Cílem diplomové práce je proto vyvinout metodiku pro automatickou anotaci elementů sekundární struktury na základě manuálně anotovaného proteinu, který slouží jako šablona.
Konkrétní úkoly v rámci práce jsou následující:

• Nastudovat PDB formát pro zápis 3D struktury proteinu.
• Nastudovat metody pro detekci elementů sekundární struktury v rámci proteinu
• Vyvinout a implementovat algoritmus, který anotuje elementy sekundární struktury ve vstupním proteinu na základě již anotovaného šablonového proteinu.
• Aplikovat tento algoritmus na anotaci proteinů vybrané biologicky významné rodiny (konkrétně rodiny cytochromů P450)
• Popsat obecně elementy sekundární struktury v této proteinové rodině - které z nich se vyskytují u všech zástupců, které jen vzácně, jaké je jejich aminokyselinové složení apod.