Disciplina Curricular
Física Biológica FBio
Mestrado Bolonha em Física e Astrofísica - 1_MFA 2023/24
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Objectivos
1. Perceber as diferentes escalas da Biologia e dos sistemas biológicos de uma perspetiva Física. 2. Perceber que as propriedades e processos biológicos podem ser medidos e modelados com as ferramentas da Física. 3. Aprender metodologias computacionais de ponta para modelar e prever o comportamento de sistemas biológicos. 4. Aprender técnicas experimentais de última geração para estudos quantitativos com resolução ao nível celular e molecular.
Programa
1.Regulação da expressão genética A expressão genética controla a qualidade e quantidade de proteína disponível para uma dada célula durante o desenvolvimento do organismo. 2.Auto-montagem de proteínas Para funcionar corretamente, cada proteína deve adquirir uma forma 3d específica por meio do processo de enrolamento e dobragem (folding) de proteínas. A análise teórica deste problema está enquadrada na termodinâmica e na mecânica estatística, e utiliza várias metodologias computacionais com diferentes níveis de resolução. 3.Amiloides e outras nanoestruturas celulares No meio celular extremamente congestionado as proteínas são propensas a interações intermoleculares promíscuas, muitas vezes culminando em fibrilas amiloides. 4.A célula como unidade básica da vida Olharemos para a célula de duas perspetivas complementares: 1) Como objeto físico com propriedades específicas que podem ser avaliadas e medidas experimentalmente, 2) como um sistema regulado com circuitos celulares evoluídos.
Métodos de ensino e avaliação
Os tópicos referidos são apresentados em aulas teóricas. Metodologia: 1-Regulação da expressão genética O processo é modelado em termos de equações estocásticas ou numa perspetiva de sistemas dinâmicos. 2-Auto-montagem de proteínas As metodologias computacionais, são apresentadas no contexto de modelos específicos. 3-Amilóides e outras nanoestruturas celulares O processo de formação é abordado do ponto de vista computacional, e a morfologia dos agregados e as suas propriedades físicas são estudadas experimentalmente com AFM e pinças óticas. 4-A célula unidade básica da vida É dada uma visão geral dos modelos atuais de homeostase celular e discutidos os respetivos modelos de regulação. Nas TPs os alunos tiram dúvidas, definem estratégias e discutem métodos de resolução para os problemas propostos a resolver individualmente ou em grupo em trabalho autónomo. A avaliação pode ser contínua (resolução de problemas de avaliação e trabalho final escrito) ou, em alternativa, um EXAME FINAL.