Московский государственный
университет им. М. В. Ломоносова
Филиал в г. Пущино
Кафедра молекулярной
биологии
ПРОГРАММА КУРСА
Компьютерные методы исследования макромолекул.
Направление:
510600 -
Биология
Магистерская программа: 510611 - Биохимия и молекулярная биология
ст. преподаватель
к. ф.-м. н. В.
В. Корнилов
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Курс " Компьютерные методы исследования макромолекул " является составной частью общей программы специализации по молекулярной биологии. Курс рассчитан на студентов, занимающихся по программе магистерской подготовки, а также на аспирантов, специализирующихся в области молекулярной биологии, и научных
Умение пользоваться компьютером при проведении научных исследований является современным требованием ко всем специалистам, работающим практически в любой области молекулярной биологии, биохимии и биофизики.
В настоящее время невозможно проводить исследования белков и нуклеиновых кислот без использования накопленных обширных знаний в области молекулярной биологии и биохимии, которые сведены в базы данных. Доступ к большинству баз данных организован по принципу клиент-сервер через Интернет. Современный специалист должен уметь производить поиск необходимых данных, уметь работать с ними (как правило, с использованием программ на компьютере), а также уметь публиковать свои полученные результаты в базах данных и международных журналах. Публикации в журналах также оформляются с использованием компьютерных программ, как для обработки изображений, так и средств работы с текстом.
Таким образом, работа современного специалиста в области молекулярной биологии и биохимии требует навыков работы с компьютером в достаточно широкой области.
Курс " Компьютерные методы исследования макромолекул " является базовым для ряда других курсов специализаций по молекулярной биологии:
"Биосинтез белка и его регуляция";
" Принципы структурной организации белков и нуклеиновых кислот ";
"Физика белка";
Прохождение курса предполагает выполнение лабораторных работ по освоению работы на компьютере, изучению существующих баз данных и их использованию, применению программ в работе с полученными данными.
Общий объем курса: 82 часа, из них лекций - 34 часа.
Формы проверки знаний: дифференцированный зачет.
ПРОГРАММА
I.
Персональный компьютер IBM PC.
Устройство и принципы работы персонального компьютера (ПК). Краткая история вычислительной техники. Базовая конфигурация ПК. Аудио и видеосредства и методика их применения. Техника безопасности при работе с ПК.
Программное обеспечение ПК.
Два вида компьютерного обеспечения. Понятие о программах. Организация и представление данных в ПК. Понятие операционной системы (ОС).
Первое знакомство с ОС Windows.
Что такое Windows? Общий вид графической оболочки Windows . Рабочий стол, Панель задач, кнопка Пуск. Главное меню. Запуск приложений (Меню Программы). Окно приложения. Активное окно и переключение между окнами. Справочная система Windows.
Объекты и окна Windows.
Основные объекты Windows. Понятие папки. Иерархия папок. Значки. Открытие объекта. Окно документа. Диалоговое окно. Ярлыки. Файлер.
Управление файловой структурой.
Мой компьютер и Проводник. Меню окна папки. Панель инструментов. Контекстное меню (операции над выделенным объектом).
Основные операции в среде Windows.
Запуск и завершение приложений. Работа с документами. Операции с объектами. Поиск объектов. Работа с приложениями MS-DOS.
Настройка Windows. Установка и удаление программ.
Действия при сбоях и зависаниях.
Панель управления. Изменение параметров дисплея. Установка и удаление программ.
Принтеры. Установка принтера. Операции с установленным принтером. Свойства принтера. Настройки Панели задач и Главного меню.
Общий обзор среды Microsoft Windows. Повторение.
Основы обработки графических изображений.
Графический редактор Paint. Окно программы. Панель инструментов. Техника создания изображений. Работа с цветом. Сохранения и загрузка изображений.
Основы обработки графических изображений (окончание).
Графический редактор Paint. Редактирование фрагментов рисунка. Ввод и форматирование текста. Печать. Дополнительные возможности редактора.
Основы редактирования документов.
Текстовые файлы и их редактирование. Базовые возможности
редакторов текстов и документов. Классификация редакторов текста и документов.
Понятие о Microsoft Office.
Microsoft Word.
Что такое Microsoft Word. Запуск Microsoft Word и завершение работы с ним. Создание, загрузка и сохранение файлов-документов. Окно Microsoft Word, панели инструментов. Режимы отображения документов. Ввод текста. Основные элементы текстового документа. Понятие стиля. Проверка правописания.
Microsoft Word (продолжение).
Основные операции с текстом. Форматирование элементов документа. Обрамление и заливка фрагментов документа. Многоколоночная верстка. Оформление страницы документа. Предварительный просмотр и печать документа.
Microsoft Word (окончание).
Работа с таблицами. Работа с рисунками. Вставка и форматирование объектов. Параметры и настройки Microsoft Word. Дополнительные возможности Word.
Электронные таблицы. Microsoft Excel.
Понятие об электронных таблицах. Окно и панели инструментов Microsoft Excel. Создание, загрузка и сохранение документов-книг Excel. Ячейка электронной таблицы Excel. Подготовка простой таблицы.
Microsoft Excel (продолжение).
Основные действия с фрагментами электронной таблицы. Форматирование ячеек. Расчётные операции. Работа с формулами и функциями.
Microsoft Excel (окончание).
Создание графиков и диаграмм в Excel. Печать документов. Дополнительные возможности программы.
Общие сведения о подготовки презентаций.
Что такое презентация. Microsoft PowerPoint. Общая схема работы с PowerPoint. Окно PowerPoint. Создание и редактирование презентации.
Microsoft PowerPoint (окончание).
Операции со слайдами. Подготовка и демонстрация слайд-фильма.
Популярные прикладные программы.
Основные принципы архивации данных. Популярные программы архивации данных и методика работы с ними. Что такое компьютерный вирус? Популярные программы-антивирусы и методика защиты компьютера от заражения вирусами.
Компьютерные коммуникации.
Локальные и глобальные компьютерные сети. Основные сервисы Internet. Электронная почта.
Основные приёмы работы в Internet.
Браузер Internet Explorer. Основы навигации в WWW. Поиск информации в Internet.
Общее повторение изученного материала.
Выполнение заключительного тестового задания.
II.
Интернет. Поиск информации.
Поиск статей по выбранным критериям
литературы. База данных MedLine (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed/).
Научные журналы в Интернет.
Коллекция ссылок по журналам на странице http://www.genebee.msu.su/journals/journals.html.
Виртуальные библиотеки (http://www.vlib.org). Странички
исследовательских групп и университетов.
Глобальный поиск
информации. Поиск программного обеспечения.
Системные поисковые службы Google, Yandex, Rambler и др. Бесплатное и условно-бесплатное
програмное обеспечение.
Базы данных в области молекулярной биологии. Банк данных генов.
База данных GenBank: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/.
Базы данных в области молекулярной биологии. Банк данных
аминокислотных последовательностей.
База даннных SWISS-PROT: http://www.expasy.org/sprot/sprot-top.html
Базы данных в области молекулярной биологии. Пространственные структуры
белков и нуклеиновых кислот.
Банки данных пространственных структур
RCSB: http://www.rcsb.org/pdb/ и NDB.
Базы данных в области молекулярной биологии (окончание).
Разнообразие банков данных по молекулярной
биологии. Связи между банками данных.
Работа с полученной информацией о первичной структуре.
Поиск гомологичных структур по известной
последовательности белков и нуклеиновых кислот. Сравнение последовательностей
(программы Gene Runner, ClustalX). Представление результатов в графическом виде
(программа Gene Doc).
Работа с полученной информацией о первичной структуре (окончание).
Алгоритмы и программы предсказания
вторичной структуры белков и РНК.
Просмотр и анализ пространственных структур (координат атомов) на ПК.
Программы RasMol и WebLab Viewer Lite для просмотра пространственных структур белков и
нуклеиновых кислот. Создание иллюстраций для публикаций с их помощью.
Программы молекулярной графики для ПК.
Программы «О» и Swiss PDB Viewer позволяют не только рассматривать известные структуры,
но создавать новые.
Общее повторение изученного материала.
Выполнение заключительного тестового задания.
Л И Т Е Р А Т У Р А
ОСНОВНАЯ
1. Windows 98 для "чайников". Учебный курс. // Энди Р. Диалектика. 2002
2. Internet у вас дома (2изд) // Березин С. BHV-СПб. 2002
3. Биохимия. т. 1 // Страйер Л. М: Мир. 1984
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Быстрый старт. MS Word // Культин Н. BHV-СПб. 2002
2. В подлиннике. Microsoft Excel 2000 // Долженков В.BHV-СПб. 2002
3. Кантор Ч., Шиммел П. Биофизическая химия, в 3-х тт. М.: Мир, 1984.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ДЛЯ УГЛУБЛЕННОГО ИЗУЧЕНИЯ ПРЕДМЕТА
1. Банк данных по генам http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank/GenbankOverview.html
2. Руководство к программе «О» http://xray.bmc.uu.se/alwyn/A-Z_of_O/A-Z_frameset.html