• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Metody obliczeniowe w chemii - na tropie tajemnic życia

    07.09.2011. 00:25
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Komputerowe przewidywanie budowy układów biologicznych w oparciu o ich sekwencje może pozwolić na ominięcie drogich i czasochłonnych badań eksperymentalnych. Znajomość struktury może pomóc m.in. w projektowaniu leków - przekonuje dr Mariusz Makowski z Uniwersytetu Gdańskiego. Badacz doskonali metody obliczeniowe w chemii ze szczególnym uwzględnieniem metod mechaniki kwantowej.

    Jak wyjaśnia w rozmowie z PAP, współczesne metody obliczeniowe nie są doskonałe, ale pozwalają na dokonanie selekcji i najlepszego wyboru cząstek do badań. Wiąże się to z obniżeniem kosztów badań.

     

    "Jednym z głównych nurtów moich badań jest praca nad nowym potencjałem opartym na prawach fizyki opisującym oddziaływania pomiędzy łańcuchami bocznymi reszt aminokwasowych znajdujących się w peptydach i białkach" - mówi dr Makowski.

    Jak ocenia, badania te mogą wspomóc, a nawet niekiedy zastąpić eksperyment. Za swoje prace otrzymał stypendia: "Polityki", Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, Fundacji Rozwoju Uniwersytetu Gdańskiego, zespołową nagrodę Ministra Edukacji i Sportu oraz Nagrodę Rektora II stopnia.

    Rozmówca PAP odbył dwuletni podoktorski staż naukowy oraz kilka krótkoterminowych staży, w ramach współpracy Wydziału Chemii UG z Cornell University w Ithaca (USA).

    W jego ocenie, zagraniczne staże naukowe umożliwiają zawarcie nowych kontaktów naukowych i towarzyskich. Często można tam zrealizować wiele zadań - niewykonalnych w Polsce ze względu na brak odpowiedniego sprzętu. Badacz ubolewa, że wciąż wiele ośrodków naukowo-badawczych w Polsce nie może kupić nowoczesnych urządzeń ze względu na niskie nakłady finansowe przeznaczane w naszym kraju na naukę.

    Na Uniwersytecie Cornella dr Makowski dołączył do grupy prof. Harolda A. Scheragi, który od ponad 20 lat współpracuje z Uniwersytetem Gdańskim i wraz z prof. Adamem Liwo z Wydziału Chemii UG opracowali pole siłowe (równania opisujące hiperpowierzchnię energii), które pozwoli na przewidywania struktury peptydów i białek. Dr Makowski udoskonala wybraną część tego pola.

    "W swojej pracy doktorskiej symulowałem układy, w których dochodzi do częściowego przeniesienia protonu. Tak tworzą się kompleksy stabilizowane wiązaniami wodorowymi. Wiązanie wodorowe odgrywa bardzo ważną rolę m.in. w stabilizacji układów biologicznych, jakimi są białka, DNA czy RNA. Dzięki mostkom wodorowym łańcuchy polipeptydów i licznych białek utrzymują się w postaci skręconej, jak gdyby nawinięte były na powierzchnię śruby" - opisuje naukowiec.

    PAP - Nauka w Polsce, Karolina Olszewska

    agt/bsz


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Katedra Chemii Nieorganicznej Politechniki Gdańskiej – jedna z 13 katedr Wydziału Chemicznego Politechniki Gdańskiej usytuowana w budynku "Chemia A". Katedra kształci w zakresie chemii nieorganicznej, chemii kwantowej i teoretycznej, chemii bionieorganicznej, chemii ciała stałego i krystalografii (dawniej: dyfrakcyjne metody badań strukturalnych). Kierownikiem Katedry jest obecnie prof. dr hab. inż. Barbara Becker. Wydział Biologii Uniwersytetu Gdańskiego oprócz tytułowego kierunku, kształci specjalistów ochrony środowiska wspólnie z wydziałami Chemii oraz Oceanografii i Geografii. Od roku akademickiego 2009/2010 istnieje międzywydziałowy kierunek Przyroda (studia I stopnia, dzienne). W skład wydziału wchodzi jedenaście katedr, dwie stacje badawcze i jedna pracownia. Bogumił Kazimierz Brzezinski (ur. 22 maja 1943) − chemik polski, profesor dr hab. W 1967 ukończył Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Pracował następnie na tej uczelni, w 1972 obronił doktorat, w 1982 habilitował się. W 1991 został profesorem nauk chemicznych. Obecnie kieruje Zakładem Biochemii na Wydziale Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. W latach 1975−76 w ramach Stypendium Fundacji Aleksandra Humboldta odbył staż naukowy na Uniwersytecie w Monachium. Wielokrotnie odbywał staże na Uniwersytecie im. Alexandra Humbolta w Berlinie. Przez lata współpracował z Prof. Zundelem. W latach 1990−1996 był prodziekanem Wydziału Chemii UAM. Prof. Brzezinski jest promotorem 9 prac doktorskich.

    Metody ab initio - metody obliczeniowe chemii kwantowej, które polegają na przybliżonym rozwiązywaniu równania Schrödingera (lub jego relatywistycznych odpowiedników w relatywistycznej chemii kwantowej) bez dopasowawania używanego modelu do danych eksperymentalnych. Jedynymi wartościami eksperymentalnymi uzywanymi w metodach ab initio są uniwersalne stałe fizyczne. Nazwa pochodzi od łacińskiego wyrażenia od początku. Termin ab initio został prawdopodobnie użyty po raz pierwszy w tym kontekście w 1950 roku . Wydziału Oceanografii i Geografii Uniwersytetu Gdańskiego – budynki wydziału rozrzucone są w kilku oddalonych od siebie miejscach. Było to szczególnie zauważalne do jesieni 2008, gdy wraz z Wydziałem Biologii stanowił jedność. Najbardziej znaną, podległą instytucją jest Fokarium w Helu. Oprócz tytułowych kierunków, kształci specjalistów ochrony środowiska wspólnie z wydziałami Chemii oraz Biologii.

    Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki Uniwersytetu Gdańskiego, powstał w 1 września 1991 roku, po oddzieleniu się z Wydziału Chemii. Wydział Chemii Uniwersytetu Gdańskiego – mieści się w budynku w stylu niemieckiego renesansu. Oprócz tytułowego kierunku, kształci specjalistów ochrony środowiska wspólnie z wydziałami Biologii oraz Oceanografii i Geografii. W jego skład wchodzi 9 katedr, 11 zakładów oraz 4 pracownie (w tym 3 pracownie samodzielne).

    Włodzimierz Kołos (ur. 6 września 1928 w Pińsku, zm. 3 czerwca 1996 w Warszawie) – polski fizyk i chemik, jeden z twórców współczesnej chemii kwantowej, najbardziej znany z pionierskich prac w dziedzinie bardzo dokładnych obliczeń struktury elektronowej małych cząsteczek. Profesor, kierownik grup badawczych Instytutu Badań Jądrowych (1961-1966) oraz Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego (1965-1996). Upamiętniony medalem Kołosa przyznawanym przez Polskie Towarzystwo Chemiczne oraz Uniwersytet Warszawski. Instytut Chemii Organicznej PAN – instytut naukowy Polskiej Akademii Nauk z siedzibą w Warszawie. Tematyka badań w IChO jest skoncentrowana wokół problemów współczesnej chemii organicznej. Jednostka posiada prawo do nadawania stopnia naukowego doktora oraz doktora habilitowanego w zakresie chemii.

    Polskie Towarzystwo Gleboznawcze (PTG) – organizacja propagująca osiągnięcia naukowe z zakresu badań środowiska glebowego oraz stymulująca rozwój gleboznawstwa, chemii rolnej i mikrobiologii rolniczej. Jej celem są również starania przyczyniające się do ochrony i racjonalnego gospodarowania gruntami. Towarzystwo realizuje swoje zadania poprzez organizowanie zjazdów i konferencji naukowych, zacieśnianie współpracy międzynarodowej, prowadzenie działalności wydawniczej, popularyzatorskiej i edukacyjnej oraz inicjowanie badań naukowych i współdziałanie w ich prowadzeniu.

    Wydział Chemii Uniwersytetu Łódzkiego – jeden z dwunastu wydziałów Uniwersytetu Łódzkiego. Wyodrębnił się z Wydziału Fizyki i Chemii 1 października 2007 roku. Wcześniej wchodził w skład Wydziału Matematyki, Fizyki i Chemii (1951-1996) oraz Wydziału Matematyczno-Przyrodniczego (do 1951 roku). Jego siedziba znajduje się przy ul. Tamka 12 w Łodzi.

    Karol Lesław Grela (ur. 23 listopada 1970 w Warszawie) – polski chemik organik, profesor, nauczyciel akademicki. Zajmuje się zagadnieniami syntezy organicznej, metatezy olefin i chemii metaloorganicznej. Tytuł zawodowy magistra inżyniera uzyskał w 1994 roku na Wydziale Chemicznym Politechniki Warszawskiej. Stopień naukowy doktora nauk chemicznych uzyskał w 1998 roku w Instytucie Chemii Organicznej Polskiej Akademii Nauk (promotor prof. Mieczysław Mąkosza). Następnie odbył staż podoktorski (1999–2000) w Instytucie Maxa Plancka (Max-Planck-Institut für Kohlenforschung) w Mülheim (Niemcy) pod kierunkiem prof. Aloisa Fürstnera. Habilitacja w IChO PAN w 2003. Tytuł naukowy profesora zwyczajnego uzyskany w 2008. Od 2012 roku związany z Wydziałem Chemii Uniwersytetu Warszawskiego gdzie jest nauczycielem akademickim. Kieruje badaniami naukowymi zespołu w Laboratorium Syntezy Metaloorganicznej w Centrum Nowych Technologii III na warszawskiej Ochocie. Towarzystwo Badań Naukowych Sigma Xi (Sigma Xi: The Scientific Research Society) – międzynarodowe stowarzyszenie non-profit, założone w 1886 w Cornell University, dla uhonorowania najwybitniejszych przedstawicieli wszystkich dyscyplin naukowych i zainicjowania współpracy pomiędzy nimi. Celem towarzystwa jest wspieranie i promocja oryginalnej pracy naukowej. W tym celu Sigma Xi wydaje magazyn American Scientist, przyznaje granty naukowe wyróżniającym się studentom i sponsoruje różne programy wspierające etykę w badaniach, w nauce i w edukacji, a także współpracę międzynarodową. Duży nacisk kładzie też na badania interdyscyplinarne, współpracę nauki z przemysłem oraz rozwój laboratoriów rządowych.

    Ignacy Gryczyński - ur. 1948, fizyk, biolog, profesor biologii komórki i anatomii, dyrektor Głównych Zakładów Mikroskopii w Zakładzie Biologii Komórki i Genetyki University of North Texas. W 1966 ukończył liceum w Łobzie i zdał tutaj maturę . Ukończył studia i obronił doktorat z fizyki na Uniwersytecie Gdańskim. Dwukrotnie otrzymał za swoje badania nagrodę ministra nauki w roku 1975 (z A. Kawskim) i 1981. Autor ponad 400 publikacji Zainteresowania badawcze z zakresu spektroskopii fluorescencyjnej i jej zastosowań w biochemii i biologii. Członek Society for Experimental Biology and Medicine i Gdańskiego Towarzystwa Naukowego. Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii został utworzony w 1968 roku wraz z powołaniem do życia Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Powstał z połączenia odpowiednich wydziałów Filii Uniwersytetu Jagiellońskiego i Wyższej Szkoły Pedagogicznej w Katowicach. Zgodnie z zarządzeniem Ministra Oświaty i Szkolnictwa Wyższego, z 31 lipca 1968 r., Wydział kontynuował kierunki kształcenia i działalność naukową scalonych jednostek. Jego historię tworzyły takie postacie, jak: prof. Marek Kuczma, matematyk, twórca polskiej szkoły równań funkcyjnych; prof. Andrzej Pawlikowski, fizyk, twórca katowickiej fizyki teoretycznej; prof. August Chełkowski, fizyk i polityk, twórca szkół naukowych na Śląsku: fizyki molekularnej i fizyki ciała stałego, jego działalność naukowa znalazła uznanie zarówno w kraju, jak i za granicą.

    Komitet Chemii Analitycznej PAN (KChA PAN) – jeden z komitetów naukowych Polskiej Akademii Nauk (PAN), działający w ramach Wydziału III. Został powołany w roku 1975, m.in. w celu inicjowania, organizowania i koordynowania badań, dotyczących metod analizy chemicznej, i popularyzowania wyników tych badań. Działa – jak inne Komitety PAN – w okresach trzyletnich kadencji (rok 2013 kończy kadencję 2011–2013). Zbigniew Sojka (ur. 28 czerwca 1955 w Lubaczowie) – polski chemik, profesor Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie. W latach 2003–2009 kierownik Zakładu Chemii Nieorganicznej Wydziału Chemii UJ. Od 2000 roku kierownik Zespołu Katalizy i Fizykochemii Ciała Stałego oraz Wydziałowo-Środowiskowej Pracowni Elektronowego Rezonansu Paramagnetycznego, Środowiskowego Laboratorium Analiz Fizykochemicznych i Badań Strukturalnych.

    Konferencja naukowa – spotkanie grupy naukowców, praktyków i osób zainteresowanych pewnym działem nauki. W ramach spotkania referowane są wyniki badań naukowych lub odbywa się seria krótkich wykładów monograficznych i dyskusji na określony temat. Konferencje, obok publikacji, są jedną z dwóch podstawowych form prezentowania i dyskutowania wyników badań naukowych. Wystąpienia na konferencjach naukowych, w których prezentuje się swoje wyniki badań są nazywane prezentacjami, komunikatami, doniesieniami wstępnymi, referatami. Materiały konferencji mogą być publikowane.

    Dodano: 07.09.2011. 00:25  


    Najnowsze