Behörighetskrav

120 hp samt Genombiologi.

Mål

Kursen syftar till att ge kunskap om kvantitativa modeller av biologiska system på molekylär och cellulär nivå och hur de används, analyseras och utvecklas.

Efter godkänd kurs skall studenten kunna:

• beskriva hur proteinveckning sker både ur ett energiperspektiv och ett strukturperspektiv
• redogöra för hur strukturbestämning av proteiner görs med hjälp av röntgenspridning eller kärnspinnresonans (NMR) experiment
• modellera makromolekylära komplex på olika tids- och längdskalor
• modellera makromolekylära strukturer med hjälp av experimentell information
• förklara cellulära processer genom att beskriva interaktionerna mellan makromolekyler i ett kinetiskt nätverk
• modellera nätverk av kemiska reaktioner kopplade med diffusion
• presentera forskningsresultat på ett professionellt sätt och använda modern multimediateknik för ändamålet

Innehåll

Makromolekyler har invecklade tre-dimensionella strukturer, som kan bestämmas med experiment såsom röntgenspridning eller kärnspinnresonans (NMR). Metoderna för att strukturbestämma makromolekyler beskrivs och förklaras i föreläsningar, litteratur och i en av laborationerna. Den fysiska grunden till biomolekylers struktur och veckning behandlas i föreläsningar, litteratur och datorlaborationer.

Modellering av makromolekylära komplex innebär ett viktigt steg till att förstå cellens olika processer. Kursen fokuserar på olika exempel av stora komplex som består av RNA och/eller proteiner. Metoden utgår ifrån att information av olika slag kan kombineras för att göra effektiva modeller. Stoffet behandlas på några föreläsningar, i litteraturen och datorlaborationer.

De flesta biokemiska processer är så komplexa att man behöver förenklade modeller för att beskriva dem. Här introducerar vi modeller för dynamiken i biokemiska eller genetiskt nätverk. Sådana modeller kan baseras på kemiska reaktioner men även inkludera diffusion och stokastiska fluktuationer. Med hjälp av exempel enzymreaktioner, oscillatorer och biokemiska omkopplare kommer vi att introducera analystekniker som kan användas för att förstå kopplade deterministiska kemiska reaktioner i brusiga system.

Genom att ha flera muntliga redovisningar får studenten öva på att presentera forskningsresultat och feedback kommer att ges på innehållet och själva presentationstekniken.

Undervisning

Föreläsningar, seminarier och datorövningar.

Examination

Kursen examineras genom skriftliga och muntliga projektredovisningar baserad på de tre obligatoriska laborationerna. Labbrapporteringen ger 3 hp vardera, de muntliga redovisningarna ger 2 hp vardera.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.