برنامه درسی

جلسه 1:

 مقدمه و تعریف بیوفیزیک غشا

جلسه 2:

ساختار ویژه آب

جلسه 3:

برهم کنش های هیدروفوبیک حاصل از ساختار ویژه آب 1

جلسه 4:

برهم کنش های هیدروفوبیک حاصل از ساختار ویژه آب 2

جلسه 5:

نقش برهم کنش های هیدروفوبیک حاصل از ساختار ویژه آب در شکل گیری سوپرامولکولها از جمله غشای سلولی

جلسه 6:

انواع مولکولهای آمفی پاتیک سنتتیک و طبیعی

جلسه 7:

مدل های مختلف غشا های زیستی

جلسه 8:

میسل ها بعنوان مدلهای ساده غشای سلولی

جلسه 9:

انواع و خصوصیات میسل ها از جمله CMC

جلسه 10:

تک لایه های حاصل از مولکولهای آمفی پاتیک در سطح آب و هوا

جلسه 11:

خصوصیات تک لایه های در سطح آب و هوا

جلسه 12:

خصوصیات دو لایه های در محیط آبی

جلسه 13:

پلی مورفیسم و فازهای لیپیدی

جلسه 14:

ساختمان و دینامیک غشای سلولی

جلسه 15:

نقش حامل ها و کانال های غشای سلول در انتخاب گری اختصاصی بودن غشای سلولی

جلسه 16:

روش های بیوفیزیکی مطالعه غشاهای سلولی

-تنظیم عناوین مباحث برای جلسات، منطبق بر سرفصل های ارائه شده توسط وزارتخانه

-زمانبندی برای امکان ارائه تمامی مباحث موردنیاز برای سرفصل مربوطه

جلسه 1:

مقدمه و تعریف بیوماکرومولکولها

جلسه 2:

مقدمه ای بر شناخت نیروهای درون مولکولی و بین مولکولی در بیوماکرومولکولها

جلسه 3:

پایداری پروتئین ها شامل سینتیکی و ترمودینامیکی

جلسه 4:

مهندسی پروتئین و روشهای افزایش پایداری

جلسه 5:

دناتوراسیون پروتئین ها و اهمیت آن

جلسه 6:

انواع روش های دناتوراسیون در مطالعه پایداری پروتئین ها

جلسه 7:

تعریف لیگاند و اهمیت لیگاند بایندیگ

جلسه 8:

انواع تئوری های مربوط به لیگاند بایندیگ

جلسه 9:

پیوند شدن لیگاند در یک جایگاه

جلسه 10:

پیوند شدن لیگاند در یک دسته جایگاه یکسان و مستقل

جلسه 11:

پیوند شدن لیگاند در چند دسته جایگاه یکسان و وابسته

جلسه 12:

ثابت اتصال ماکروسکوپی و میکروسکوپی، فاکتور احتمال در چند جایگاه پیوندی

جلسه 13:

ایزوترم های پیوندی برای انواع دستجات جایگاههای اتصال

جلسه 14:

جایگاههای تعاونی-کوپرایتیو، هموتروپیک، هتروتروپیک و اهمیت بیولوژیکی آن

جلسه 15:

معادله و نمودار کلودز، اسکاچارد و هیل

جلسه 16:

کاربرد منحنی هیل و اسکاچارد در عملکرد اکسیژن به هموگلوبین

-تنظیم عناوین مباحث برای جلسات، منطبق بر سرفصل های ارائه شده توسط وزارتخانه

-زمانبندی برای امکان ارائه تمامی مباحث موردنیاز برای سرفصل مربوطه

جلسه 1:

نگرش بیوفیزیک در مورد حیات

جلسه 2:

حوزه ها و ابزارهای بیوفیزیک برای مطالعه فرایندهای بیولوژیکی

ترمودینامیک حیات، حیات در محیط های نامنظم

جلسه 3:

نور و حیات

سلول بعنوان واحد عملکردی و ساختاری حیات

جلسه 4:

فیزیک سلول

الگوهای زیستی مربوط به نظم در فضا و زمان

جلسه 5:

سازماندهی شبکه های زیستی

نقش آب، فیزیک و ریاضیات آب در سازماندهی زیستی

جلسه 6:

ترمودینامیک غیر تعادلی و تعادلی در حیات

پتانسیل شیمیایی

جلسه 7:

وابستگی پتانسیل شیمیایی به غلظت و فشار

جلسه 8:

پتانسیل استراحت در غشای سلولی

جلسه 9:

پتانسیل نرنست در غشای سلولی

جلسه 10:

منشا پتانسیل نرنست در غشای سلولی

جلسه 11:

پتانسیل دونان در غشای سلولی

جلسه 12:

معادله Hodgkin-Huxley

جلسه 13:

نفوذ و معادله نفوذ

جلسه 14:

قانون اول فیک و انتقال مواد در غشای سلول

جلسه 15:

قانون دوم فیک و انتقال مواد در غشای سلول

جلسه 16:

 ضریب توزیع و ضریب نفوذ و ارتباط این دو پارامتر در انتقال مواد ازغشا

-تنظیم عناوین مباحث برای جلسات، منطبق بر سرفصل های ارائه شده توسط وزارتخانه

-زمانبندی برای امکان ارائه تمامی مباحث موردنیاز برای سرفصل مربوطه

جلسه 1:

فلسفه علم در زیست شناسی، مباحث فیزیکی در تعریف علم زیست شناسی

جلسه 2:

رداکشنیسم (Reductionism)

متدهای مقایسه ای

Experimentation (Empiricism)

جلسه 3:

هولیسم

تئوری مکانیستی

جلسه 4:

سیستم بیولوژی

جلسه 5:

انواع امیکس

جلسه 6:

موجود زنده و اهمیت مورفولوژی در بقاء

جلسه 7:

نظریه های مختلف در باره موروفولوژی موجود زنده

رزونانس شکلی

جلسه 8:

بیوفیزیک و ارتباط آن با علوم نانو

جلسه 9:

مقدمه ای بر نانوبیوفیزیک

جلسه 10:

بیوفیزیک و نانوبیوتکنولوژی نانوداروها و اهمیت آنها

جلسه 11:

نانوبستر های بیوفیزیکی برای تثبیت بیوماکرومولکولهای و داروها

جلسه 12:

نانوحامل ها

لودینگ و بارگذاری داروها در سطح نانوحامل ها

جلسه 13:

هوشمند سازی رهایش دارو از نانوحامل های دارویی

جلسه 14:

هدفمند کردن دارو

جلسه 15:

پزشکی بازساختی و اهمیت مطالعات بیوفیزیکی

جلسه 16:

 مهندسی بافت در سطح بسترهای سه بعدی

-تنظیم عناوین مباحث برای جلسات، منطبق بر سرفصل های ارائه شده توسط وزارتخانه

-زمانبندی برای امکان ارائه تمامی مباحث موردنیاز برای سرفصل مربوطه

جلسه 1:

 مقدمه ای بر توالی اسیدهای نوکلئیک

جلسه 2:

مقدمه ای بر توالی پروتئین ها

جلسه 3:

بانک های اطلاعاتی مربوط به سکانس اسیدهای نوکلئیک

جلسه 4:

چگونگی استخراج سکانس های ژنی، اهمیت CDS

جلسه 5:

فرمت های FASTA و GenBank سکانس های ژنی

جلسه 6:

بانک های اطلاعاتی مربوط به سکانس و عملکرد پروتئین، بانک پروتئینی Uniprot

جلسه 7:

انطباق دوتوالی با استفاده از ماتریکس های نقطه ای

مزیت و معایب ماتریکس های نقطه ای

جلسه 8:

الگوریتم های امتیاز دهی در انطباق دوتوالی و Alignment سکانس های پروتئینی و ژنی

جلسه 9:

Global alignment

جلسه 10:

Local alignment

جلسه 11:

جستجوی توالی BLAST بر مبنای Local alignment

جلسه 12:

الگوریتم های امتیاز دهی در انطباق چند رشته توالی

جلسه 13:

تعریف فیلوژنتیک و اهمیت مطالعه آن

جلسه 14:

 استفاده از روش های انطباق چند رشته توالی برای ترسیم درخت های فیلوژنتیک

جلسه 15:

 ابزارها و تکنیک های ترسیم درخت فیلوژنتیک

جلسه 16:

 آنالیز درخت های فیلوژنتیک

-تنظیم عناوین مباحث برای جلسات، منطبق بر سرفصل های ارائه شده توسط وزارتخانه

-زمانبندی برای امکان ارائه تمامی مباحث موردنیاز برای سرفصل مربوطه

جلسه 1:

مقدمه و مباحث سمینار

جلسه 2:

مروری بر موضوعات و چالشهای بروز در زمینه بیوفیزیک برای انتخاب موضوع سمینار 1

جلسه 3:

مروری بر موضوعات و چالشهای بروز در زمینه بیوفیزیک برای انتخاب موضوع سمینار 2

جلسه 4:

مباحثه و جهت دهی در مورد موضوعات مربوطه

جلسه 5:

بحث و بررسی تعیین موضوع سمینار برای ارائه دانشجویان1

جلسه 6:

بحث و بررسی تعیین موضوع سمینار برای ارائه دانشجویان2

جلسه 7:

راهنمایی و رفع اشکال موضوع سمینار

جلسه 8:

ادامه راهنمایی و رفع اشکال موضوع سمینار

جلسه 9:

ارائه سمینار و بحث تخصصی

جلسه 10:

ارائه سمینار و بحث تخصصی

جلسه 11:

ارائه سمینار و بحث تخصصی

جلسه 12:

ارائه سمینار و بحث تخصصی

جلسه 13:

ارائه سمینار و بحث تخصصی

جلسه 14:

 ارائه سمینار و بحث تخصصی

جلسه 15:

جمع بندی اولیه در مورد ارائه سمینار ها

جلسه 16:

جمع بندی نهایی در مورد ارائه سمینار ها و ارزشیابی

آشنایی دانشجویان با موضوعات بروز در زمینه بیوفیزیک و آشنایی با نحوه ارائه مطالب علمی 

1. David C. Young, Computational Drug Design: A Guide for Computational and Medicinal Chemists, 2009 John Wiley & Sons, Inc.
2. Yi Zheng, Rational Drug Design Methods and Protocols, Humana Totowa, NJ, Springer 2012
3. Leslie W. Tari, Structure-Based Drug Discovery, Humana Totowa, NJ, Springer, 2012

جلسه 1:

تعریف دارو، تعریف لیگاند

جلسه 2:

تاریخچه و چگونگی کشف داروها

جلسه 3:

Drug-likeness Properties: Solubility, Bioavailability, Drug Stability

جلسه 4:

Drug-likeness Properties:  Lipinski and other druggability rules

جلسه 5:

مراحل کشف یک داروی جدید

جلسه 6:

مراحل توسعه یک داروی جدید

جلسه 7:

چالش های کشف یک داروی جدید

جلسه 8:

فرایند طراحی داروی، ADMET

جلسه 9:

طراحی دارو بر اساس لیگاند

جلسه 10:

طراحی دارو بر اساس رسپتور

جلسه 11:

ابزارها و تکنیک های محاسباتی در طراحی دارو

جلسه 12:

داکینگ مولکولی

جلسه 13:

غربالگری مجازی

جلسه 14: طراحی دارو بر اساس قطعات مولکولی

جلسه 15:

 رابطه کمی ساختار با عملکرد در طراحی دارو

جلسه 16:  

فازهای آزمایشگاهی و پیش بالینی در کشف داروی جدید

-تنظیم عناوین مباحث برای جلسات، منطبق بر سرفصل های ارائه شده توسط وزارتخانه

-زمانبندی برای امکان ارائه تمامی مباحث موردنیاز برای سرفصل مربوطه

1. Philip E. Bourne, Structural Bioinformatics, 2nd Edition, Wiley-Blackwell, 2009
2. Daisuke Kihara, Protein Structure Prediction, Humana New York, NY, 2020

جلسه 1:

تعریف متن علمی، چگونگی جستجو و شناسایی متن علمی، چگونگی استفاده از Boolen  اپراتورها در تحقیق، بانک های اطلاعاتی مربوطه

جلسه 2:

تعریف بیوانفورماتیک

تعریف زیست شناسی محاسباتی

مقدمه بر سیر تحول تاریخی بیوانفورماتیک

جلسه 3:

معرفی NCBI

بانک های مربوط به ژن

چگونگی استخراج سکانس های ژنی

جلسه 4:

اهمیت CDS و ترجمه آن به پروتئین

انواع فرمت های سکانس های ژنی

جلسه 5:

بانک های مربوط به اطلاعات سکانس و عملکرد پروتئین

جستجوی توالی BLAST

جلسه 6:

بانک پروتئینی Uniprot و PIR

جلسه 7:

همردیفی و Alignment سکانس های پروتئینی و ژنی

جلسه 8:

ماتریکس های نقطه ای در همردیفی

جلسه 9:

ماتریکس های امتیاز دهی در همردیفی دوگانه و چند گانه

جلسه 10:

انواع بانک های اطلاعاتی مربوط به ساختار سه بعدی پروتئین

جلسه 11:

انواع فرمت های مربوط به ذخیره اطلاعات ساختاری

جلسه 12:

انواع نرم افزار های مشاهده گر برای مشاهده ساختار سه بعدی مولکولها و دستکاری

جلسه 13:

روش های تعیین ساختار ماکرومولکولها

جلسه 14: روش های پیشگویی ساختار پروتئین ها

جلسه 15:

همولوژی مدلینگ

Fold Recognition

Ab initio میدان نیرو

جلسه 16:

 بهینه سازی انرژی در تعیین ساختار

تنظیم عناوین مباحث برای جلسات، منطبق بر سرفصل های ارائه شده توسط وزارتخانه

-زمانبندی برای امکان ارائه تمامی مباحث موردنیاز برای سرفصل مربوطه

1. Philip E. Bourne, Structural Bioinformatics, 2nd Edition, Wiley-Blackwell, 2009
2. Carl Ivar Branden, John Tooze, Introduction to Protein Structure, by Garland Science, 1999

جلسه 1:

مروری بر ساختار مولکولهای کوچک و ماکرومولکولها

جلسه 2:

چالش های موجود در مقایسه ساختار سه بعدی مولکولهای کوچک با ماکرومولکولها

جلسه 3:

اهمیت کانفورماسیون در ماکرومولکولها

جلسه 4:

ساختار اول ماکرومولکولهای پروتئینی

جلسه 5:

ساختار دوم ماکرومولکولهای پروتئینی

جلسه 6:

ساختار سوم ماکرومولکولهای پروتئینی

جلسه 7:

نمایش ساختار ماکرومولکولهای پروتئینی

جلسه 8:

چگونگی شکل گیری و فولدینگ پروتئین ها، فولینگ معکوس

جلسه 9:

انطباق ساختار پروتئین ها با توالی

جلسه 10:

انواع بانک های اطلاعاتی مربوط به ساختار سه بعدی پروتئین

جلسه 11:

طبقه بندی انواع فولد های پروتئینی و الگوهای فولدینگ

جلسه 12:

ترمودینامیک فولدینگ، شناسایی و تشخیص حالت فولد

جلسه 13:

روش های تعیین ساختار ماکرومولکولها

جلسه 14:

 روش های پیشگویی ساختار دوم و سوم پروتئین ها

جلسه 15:

همولوژی مدلینگ بر مبنای آنالیزتوالی های بیولوژیک

Ab initio میدان نیرو و بهینه سازی انرژی در تعیین ساختار

جلسه 16:  

داکینگ مولکولی

-تنظیم عناوین مباحث برای جلسات، منطبق بر سرفصل های ارائه شده توسط وزارتخانه

-زمانبندی برای امکان ارائه تمامی مباحث موردنیاز برای سرفصل مربوطه