Modelování chemických vlastností nano- a biostruktur

Charakteristika oboru

Postgraduální studium je organizováno katedrou fyzikální a makromolekulární chemie ve spolupráci s Ústavem organické chemie a biochemie AV ČR a pokrývá oblast výpočetní chemie, kvantové chemie a molekulárního modelování. Studium je zaměřeno jak na studium biomakromolekul (DNA a proteiny) tak i komplexních molekulárních systémů a v rámci PGS lze řešit následující projekty:

1. struktura a dynamika párů a oligomerů DNA v základním a elektronově excitovaném stavu
2. interakce DNA s proteiny a ligandy
3. studium nekovalentních interakcí a zejména standardní a nepravé vodíkové vazby
4. Stabilizující interakce v biomolekulách - peptidy a proteiny a teoretický model sbalování proteinů
5. strukturální bioinformatika
6. teoretické studium chemické reaktivity a katalýzy
7. fyzikální a chemické vlastnosti molekulových sít
8. vývoj metod k popisu statických a dynamických vlastností slabě výzaných systémů
9. studium uhlíkových nanostruktur
10. interakce biologicky relevantních iontů s hydratovanými proteiny
11. struktura a dynamika iontů v roztocích a na rozhraních
12. fyzikální a chemické procesy na atmosférických aerosolech
13. struktura, dynamika a funkce RNA a DNA

Koncepce postgraduálního studia vychází jak ze zkušeností garantů PGS, tak také odráží moderní trendy ve výpočetní chemii a molekulovém modelování.

Nabídka specializovaných přednášek a seminářů

Kvantová chemie
Počítačová chemie
Molekulární struktura a spektroskopie
Vibrační spektroskopie
Chemická termodynamika
Statistická termodynamika
Počítačové simulace ve fyzice mnoha částic
Biofyzikální chemie
Klasická a kvantová molekulová dynamika
Fyzika Proteinů
Bioinformatika
Strukturní biofyzika nukleových kyselin

Další přednášky si lze vybrat se svolením školitele a oborové rady z PGS a magisterského programu Přírodovědecké fakulty UK, jiných fakult UK (např. Matematicko-fyzikální fakulty UK, lékařských fakult UK, ap.) i jiných pražských vysokých škol (VŠCHT, FJFI ČVUT, ap.).

Výzkumné tématiky rozvíjené na ÚOCHB AV ČR

• Kvantově chemické ab initio výpočty
• Nekovaletní interakce
• Struktura a dynamika biomakromolekul
• Elektronově excitované stavy isolovaných molekul a jejich komplexů
• Stabilizující interakce v biomolekulách
• Termodynamický popis biochemických procesů
• Hydrofobní interakce a jejich úloha ve strukturální biologii
• Chemická reaktivity a katalýza
• Fyzikální a chemické vlastnosti molekulových sít
• DFT přístupy k popisu slabě vázaných systémů
• Uhlíkové nanostruktury
• Interakce iontů s proteiny
• Struktura a dynamika povrchů elektrolytů

Obhájené disertační práce

Požadavky oborové rady

Oborová rada