|
|
| MBGL5030 | İleri Biyoinformatik | 3+0+0 | AKTS:7.5 | | Yıl / Yarıyıl | Güz Dönemi | | Ders Duzeyi | Yüksek Lisans(Tezli) | | Yazılım Şekli | Seçmeli | | Bölümü | MOLEKÜLER BİYOLOJİ ve GENETİK ANABİLİM DALI | | Ön Koşul | Yok | | Eğitim Sistemi | Yüz yüze , Uygulama | | Dersin Süresi | 14 hafta - haftada 3 saat teorik | | Öğretim Üyesi | Doç. Dr. Halil İbrahim GÜLER | | Diğer Öğretim Üyesi | | | Öğretim Dili | Türkçe | | Staj | Yok | | | | Dersin Amacı: | | Bu ders, öğrencilerin biyoinformatik araç ve veri tabanlarını kullanarak protein ve ligand yapılarının modellenmesi, docking, etkileşim analizi, sanal tarama, ADMET değerlendirmesi ve moleküler dinamik simülasyonları gibi ilaç keşfi süreçlerini temel düzeyde uygulayabilmelerini sağlamayı amaçlar. |
| Öğrenim Kazanımları | PÖKK | ÖY | | Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler : | | | | ÖK - 1 : | Protein ve ligand modelleme tekniklerini kullanarak hedef molekülleri in silico ortamda oluşturur ve uygun formatlarda hazırlayabilir. | 3 | 1,2, | | ÖK - 2 : | Docking, etkileşim analizi ve sanal tarama araçlarını kullanarak protein?ligand bağlanma modellerini değerlendirir. | 8 | 1,2, | | ÖK - 3 : | Kimyasal, doğal ürün ve farmakofor veri tabanlarından veri toplar, format dönüşümleri yapar ve ADMET analizleri ile ilaç benzerliğini değerlendirir. | 8 | 1,2, | | ÖK - 4 : | Moleküler dinamik simülasyonlarının temel aşamalarını tanımlar ve basit bir protein?ligand sisteminde uygulayabilir. | 8 | 1,2, | | PÖKK :Program öğrenim kazanımlarına katkı, ÖY : Ölçme ve değerlendirme yöntemi (1: Yazılı Sınav, 2: Sözlü Sınav, 3: Ev Ödevi, 4: Laboratuvar Çalışması/Sınavı, 5: Seminer / Sunum, 6: Dönem Ödevi / Proje),ÖK : Öğrenim Kazanımı | | |
| Ders kapsamında protein modelleme, kimyasal ve doğal ürün veri tabanlarının kullanımı, ligand hazırlığı, docking uygulamaları, etkileşim ve görselleştirme analizleri, sanal tarama ve ADMET değerlendirmeleri işlenecek; süreç, moleküler dinamik simülasyonlarına giriş ile tamamlanacaktır. |
| |
| Haftalık Detaylı Ders Planı | | Hafta | Detaylı İçerik | Önerilen Kaynak | | Hafta 1 | Biyoinformatik ile ilgili kavramlar; kullanılacak araçların genel tanıtımı. | | | Hafta 2 | Temel Linux Komutlarına Giriş. Terminal kullanımı, dosya sistemi yapısı, temel komutlar (ls, cd, pwd, mkdir, cp, mv, rm vb.), dosya izinleri, örnek veri dosyalarıyla çalışma. | | | Hafta 3 | Protein Veritabanları. UniProt, PDB; protein dizisi ve yapısı arasındaki farklar; PDB?den veri indirme; hedef proteinlerin belirlenmesi. | | | Hafta 4 | 3D Protein Modelleme (SWISS-MODEL, I-TASSER, RaptorX, AlphaFold). Homoloji modelleme, ab initio ve yapay zeka tabanlı modelleme; şablon seçimi, model oluşturma, kalite değerlendirmesi; dört platformun karşılaştırılması. | | | Hafta 5 | Kimyasal ve Doğal Ürün Veritabanları. PubChem, ChEMBL, COCONUT, KNApSAcK, NPASS; anahtar kelime ve yapı tabanlı arama; veri indirme ve formatlama; doğal ürünlerin ilaç keşfindeki rolü. | | | Hafta 6 | Molekül Çizimi, Dönüştürme ve Optimizasyonu. Ligand çizimi, enerji minimizasyonu, format dönüşümü (MOL2, PDB, SDF); örnek bir ligandın optimizasyonu | | | Hafta 7 | Moleküler Docking Teorisi. Docking kavramları, bağlanma enerjileri, skor fonksiyonları, AutoDock 4.2 iş akışı ve dosya gereksinimleri. | | | Hafta 8 | Ara Sınav | | | Hafta 9 | AutoDock 4.2 ile Moleküler Docking. Protein ve ligand hazırlığı (AutoDockTools), grid kutusu ayarı, docking çalıştırma, sonuçların yorumlanması. | | | Hafta 10 | Protein?Ligand Etkileşim Analizi. 2D/3D etkileşim diyagramları, yayın formatında görsellerin hazırlanması, docking sonuçlarının analizi. | | | Hafta 11 | Gelişmiş 3D Görselleştirme ve Yapı Manipülasyonu. Yüksek kaliteli 3D görselleştirme, çoklu yapıların görüntülenmesi, yapı düzenleme, özel analizler (elektrostatik potansiyel, mesafe/açı ölçümleri). | | | Hafta 12 | ADMET Analizi. ADME ve toksisite kavramları, SwissADME, pkCSM, Lipinski?nin kuralları; ADMET uyumluluk analizi. | | | Hafta 13 | Sanal Tarama (Virtual Screening). Pharmit kullanımı, farmakofor tabanlı tarama, ADMET uyumlu bileşiklerin seçilmesi. | | | Hafta 14 | PharmMapper ile Ters Docking. Ligand tabanlı hedef protein tahmini, PharmMapper?ın mantığı ve kullanım alanları. | | | Hafta 15 | Moleküler Dinamik (MD) Simülasyonlarına Giriş. MD?nin amacı ve kullanım alanları; enerji minimizasyonu, dengeleme (NVT, NPT), üretim aşaması; kuvvet alanları; GROMACS?e genel bakış. | | | Hafta 16 | Final Sınavı | | | |
| 1 | Öğretim elemanının notları | | | |
| Ölçme Yöntemi | | Yöntem | Hafta | Tarih | Süre (Saat) | Katkı (%) | | Arasınav | 9 | | 2 | 35 | | Ödev | 15 | | 1 | 15 | | Dönem sonu sınavı | 16 | | 2 | 50 | | |
| Öğrenci Çalışma Yükü | | İşlem adı | Haftalık süre (saat) | Hafta sayısı | Dönem toplamı | | Yüz yüze eğitim | 3 | 14 | 42 | | Sınıf dışı çalışma | 6 | 16 | 96 | | Arasınav için hazırlık | 4 | 8 | 32 | | Arasınav | 1 | 1 | 1 | | Ödev | 1 | 2 | 2 | | Dönem sonu sınavı için hazırlık | 3 | 16 | 48 | | Dönem sonu sınavı | 1 | 1 | 1 | | Toplam Çalışma Yükü | | | 222 |
|