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Técnicas de Modelação Aplicadas à Biotecnologia

Código:

MEBQB09

Sigla:

TMAB

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Biotecnologia

Ocorrência: 2019/2020 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://www.estbarreiro.ips.pt/files/1A2S_PB_T%C3%A9cnicas%20de%20Modela%C3%A7%C3%A3o%20Aplicadas%20%C3%A0%20BT.pdf
Unidade Responsável:	Biotecnologia
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Engenharia Biológica e Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MEBQ	17	Plano Estudos 2015	1	-	5	45	135

Língua de trabalho

Português

Objetivos

No final do semestre, espera-se que os estudantes compreendam e sejam capazes de aplicar algumas
das técnicas de modelação de estrutura de moléculas relevantes no contexto de aplicações
biotecnológicas – modelação e optimização de estruturas de pequenas moléculas, de proteínas e de
estruturas lipídicas.
Para além disso, os estudantes devem adquirir também competências nas técnicas de modelação de
redes/vias metabólicas, como abordagem ao estudo do efeito da manipulação da expressão de
proteínas em sistemas modelo.

Resultados de aprendizagem e competências

No final do semestre, espera-se que os estudantes compreendam e sejam capazes de aplicar algumas
das técnicas de modelação de estrutura de moléculas relevantes no contexto de aplicações
biotecnológicas – modelação e optimização de estruturas de pequenas moléculas, de proteínas e de
estruturas lipídicas.
Para além disso, os estudantes devem adquirir também competências nas técnicas de modelação de
redes/vias metabólicas, como abordagem ao estudo do efeito da manipulação da expressão de
proteínas em sistemas modelo.

Modo de trabalho

À distância

Programa

1. Métodos de Modelação Molecular: princípios de química computacional aplicada à otimização de
estruturas de pequenas moléculas; princípios de mecânica e dinâmica moleculares; docking de
ligandos a proteínas. Obtenção de estruturas. Modelação de pequenas moléculas – estudo de
potenciais ligandos como possíveis moduladores de atividade proteica; aplicação da modelação
molecular à resolução estrutural – espetrometria de massa e NMR. Aplicações químicas da
modelação molecular. Estudo por docking da interação de ligandos com proteínas.

2. Modelação Metabólica: Metodologias de construção de modelos – lei de ação de massa e power
laws. Análise numérica e simbólica de FDE's e ODEs. Análise estequiométrica e de sensibilidade.

Bibliografia Obrigatória

Lindahl; Abraham; Hess; van der Spoel; GROMACS 2020.2 Manual (https://doi.org/10.5281/zenodo.3773799)

Bibliografia Complementar

Cramer, C.J.; Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models. ISBN: 978-0-470- 09182-1.
Jensen, F; Introduction to Computational Chemistry. ISBN: 978-0-470-01186-7
Tsai, C.S.; An Introduction to Computational Biochemistry. ISBN: 978-0-471-40120-9
Rogers, D.W.; Computational Chemistry Using the PC. ISBN: 978-0-471-42800-8
Xu, Y., Xu, D., Liang, D.; Computational Methods for Protein Structure Prediction and Modeling (vol 1: 978-0-387-68372-0; vol 2: 978-1-4419-2206-9)
Fell, D.; Understanding the Control of Metabolism (Frontiers in Metabolism). ISBN: 978-1-855-78047-7
Bower, J.M., Bolouri, H.; Computational Modeling of Genetic and Biochemical Networks. ISBN: 978-0-262-52423-0
Britton, N.F.; Essential Mathematical Biology. ISBN: 978-1-852-33536-6
Heinrich, R., Schuster, S.; The Regulation of Cellular Systems. ISBN: 978-0-412-03261-5

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Regime presencial - Esta UC compreende uma componente teórica/prática, na qual os conteúdos são lecionados via
apresentações em suporte informático de PowerPoint. A componente prática inclui aulas em
laboratório de informática, para a realização de pequenos trabalhos no software mencionado no
programa.
Regime Ensino à Distância - Aula T – Substituir por trabalho autónomo; o docente disponibiliza material aos alunos para lerem numa semana e responderem a um questionário durante a semana seguinte. Aula P – Assumindo que os alunos têm acesso aos recursos informáticos necessários: o docente disponibilizará protocolos pequenos e suficientemente detalhados de modo a permitir que os alunos façam, todas as semanas, uma pequena parte do que seria o trabalho; serão disponibilizados questionários que pedem os resultados obtidos nas aulas e incluem perguntas de discussão desses resultados.

Software

VMD
GROMACS
qtGrace/grace/xmgrace
PLAS

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	30,00
Trabalho laboratorial	40,00
Trabalho escrito	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	90,00
Frequência das aulas	45,00
Total:	135,00

Obtenção de frequência

Não aplicável

Fórmula de cálculo da classificação final

Avaliação contínua - Média aritmética não ponderada das classificações de todos os elementos de avaliação ao longo do semestre.
Avaliação por exame - 100% nota de exame
nota final igual ou acima de 16 requer defesa em prova Oral