Dettagli sull'Insegnamento per l'A.A. 2018/2019
Nome:
Computer Modelling And Simulations Of Biomolecules / Computer modelling and simulations of biomolecules
Informazioni
Crediti:
: Master Degree in Mathematical Engineering 6 CFU (d)
Erogazione:
Master Degree in Mathematical Engineering 2nd anno curriculum Comune Elective
Lingua:
Inglese
Prerequisiti
Basic notions of classical physics and mathematical analysis.
Obiettivi
At the end of the course, students should be able to understand and use the basic concepts of the
(bio)chemistry and thermodynamics, being able to solve problems connected with the molecular
modelling that requires the use of the tools introduced during the course (Poisson-Boltzmann
equation, Molecular Dynamic simulations, Monte Carlo techniques).
Sillabo
- Breve introduzione alla chimica generale. Il legame peptidico. Proprietà e struttura degli amino acidi. Struttura secondarie nelle proteine. Il grafico di Ramachandran. Struttura degli acidi nucleici. Il codice genetico e la sintesi proteica. Il ripiegamento delle proteine.
Metodi sperimentali in biologia strutturale. Il Protein Data Bank.
- Introduzione alla modellizzazione molecolare. Le interazioni molecolari ed i campi di forza in biomolecole. Cariche parziali. Cariche derivate da potenziale elettrostatico. Algoritmi di ottimizzazione di geometria.
- Elementi di meccanica classica e meccanica statistica. Gli ensembles microcanonico e canonico.
- Dinamica Newtoniana. Gli algoritmi di Verlet. Equivalenza e reversibilità in tempo. Struttura di un programma di dinamica molecolare. Dinamica nello spazio delle fasi. Simulazione nell'ensemble NPT. Dinamica molecolare con vincoli. Interazioni a lungo raggio. Somme di Ewald.
- Proprietà statiche e dinamica. Funzioni di distribuzione di coppia. Numeri di coordinazione. Funzioni di correlazioni temporale. Calcolo del coefficiente di diffusione.
- Simulazioni Monte Carlo ed algoritmo di Metropolis.
- Esercitazioni numeriche sugli argomenti svolti.
Descrittori di Dublino
Alla fine del corso, lo studente dovrebbe
- Have knowledge of biomolecular structures, molecular visualization programs and biological data bases.
Understanding the theory at the basis of molecular dynamics simulations, Poisson-Boltzmann equation and Monte Carlo methods.
- Demonstrate skills in molecular simulations and ability to set up and to interpret classical molecular dynamics simulations in the light of the knowledge acquired on principles of the statistical mechanics.
- Demonstrate capacity for reading and understand other texts on related topics
Testi di riferimento
- - A.R. Leach, Molecular Modelling Principles and Applications, 2nd edition , Addison Wesley Longman. 2001. LEA (Chapters: 3.1-3.7, 3.8.3, 3.8.4, 3.9, 3.13.1)
- L. Stryer, Biochemistry , Freeman . 2002. STR (Chapters 3 and 4)
- T. Schlick, Molecular Modelling and Simulation , Springer-Verlag. 2002. SCH (Chapters 1-5)
- M.S. Silberberg, Principles of General Chemistry , McGraw Hill. SIL (chapters from 7 to 12)
- K. Huang, Statistical mechanics , John Wiley & Sons. 1987. (Chapters: 6.1-6.6, 7.1,7.2)
- F-S - D. Frenkel & B. Smit, Understanding Molecular Simulations , Academic Press. 2002. Chapters: 1, 2, 3.1, 3.2, 4.1-4.4.1, 6.1-6.2, 7.1, 12.1, 12.3, 15.1, 15.3, D1, D2.
Modalità d'esame
At the end of the course the student has to hand over a report on the practical exercises carried out. The exam
will take place after the evaluation of the report and it will consist on a oral examination.
Note
- Si veda anche la pagina sul vecchio sito di ingegneria: http://www.ing.univaq.it/cdl/scheda_corso.php?codice=I0670_I4W
Aggiornamenti alla pagina del corso
Le informazioni sulle editioni passate di questo corso sono disponibili per i seguenti anni accademici:
Per leggere le informazioni correnti sul corso, se ancora erogato, consulta il catalogo corsi di ateneo.
Ultimo aggiornamento delle informazioni sul corso: 23 dicembre 2016, 14:07