2025
2024
2023
2021
2020
2019
2018
2017
Вопросы к коллоквиуму
В билете будет как минимум по одному вопросу из каждой темы. Большинство вопросов таковы, что можно ответить парой фраз. Принимающий может задать доп.вопросы к любой теме в билете.
РСА
- Перечислите основные этапы определения структуры методом РСА.
- Каковы основные трудности и причины высокой стоимости метода РСА? Каковы ограничения и возможные ошибки метода?
- Перечислите особенности файлов pdb, разрешенных методом РСА.
Электронная плотность
- Дайте определение функции электронной плотности (для объекта, состоящего из молекул и атомов).
- В каких физических единицах измеряется функция электронной плотности?
- Опишите характер графика зависимости электронной плотности одного атома от центра атома.
- Какие единицы используются при изображении электронной плотности в компьютере?
Как изображается функция электронной плотности в PyMol?
Кристалл
- Зачем в РСА экспериментах используют кристаллы изучаемых молекул?
- Что такое симметрия объекта, состоящего из молекул и атомов?
- Что такое трансляционная симметрия?
- Что такое кристалл в терминах свойств его электронной плотности?
- Что такое кристаллографическая ячейка?
- Что такое кристаллографическая симметрия?
- Что такое нетрансляционная симметрия кристалла? Привести пример для плоского кристалла.
- Что такое кристаллографическая группа, обозначение которой приводится в PDB файле?
- Что такое асимметрическая ячейка кристалла?
- Какие данные содержатся в PDB файле для восстановления молекул из соседних асимметрических ячеек кристалла?
- Что такое некристаллографическая (локальная) симметрия (молекулы или комплекса молекул в кристалле)?
Теория рассеяния
- Что такое абсолютные и относительные координаты для функции ЭП? Как абсолютные и относительные координаты связаны друг с другом и с параметрами кристаллографической ячейки?
- Что такое вектор рассеяния? Как найти вектор рассеяния для данного направления на точку детектора?
- Сформулируйте условия Лауэ (на направления, в которых наблюдается дифракция на кристалле).
- Что такое рефлекс? Как связаны индексы рефлекса h, k, l и соответствующий им вектор рассеяния s?
- Какие величины измеряются в РСА-эксперименте? Как связаны измеряемые величины с функцией ЭП в ячейке кристалла?
- Как связаны величины, измеренные в эксперименте, с разложением функции электронной плотности кристалла в ряд Фурье?
- Напишите формулу для синтеза Фурье электронной плотности кристалла и объясните смысл использованных обозначений.
Ряд Фурье
- Что такое ряд Фурье периодической функции? Напишите формулу для n-го слагаемого ряда.
- Что такое гармоника и какими параметрами она определяется (на примере функций одной переменной)?
- Что такое разрешение гармоники в одномерном и трехмерном случаях? Каков теоретический предел разрешения?
- Даны параметры некоторого набора гармоник ряда Фурье. Как восстанавливается функция по этому набору?
- Что такое полный набор гармоник? Что такое разрешение полного набора гармоник? (в размерности 1) Как связано качество восстановления функции и разрешение набора гармоник?
- Что такое неполный набор гармоник? (3D) Как определяется его разрешение и что такое полнота данных для данного разрешения?
- Напишите ряд Фурье для функции электронной плотности кристалла.
Фазовая проблема
- В чём состоит фазовая проблема?
- Перечислите основные методы решения фазовой проблемы.
- Метод изоморфного замещения: какие дополнительные эксперименты требуется провести?
- Что требуется для применения метода аномального рассеяния?
- Опишите этапы решения фазовой проблемы методом молекулярного замещения.
- Комбинированный синтез Фурье (в методе молекулярного замещения).
Оптимизация модели
- Как проводится оптимизация структуры? R-фактор.
- Свободный R-фактор (R_free): как считается, зачем нужен.
- Что такое составной R-фактор? Какие параметры модели оптимизируются при минимизации составного R-фактора?
Индексы качества модели
- Что такое температурный фактор (B-фактор)?
- Что такое коэффициент заполнения атома и почему он не всегда равен 1?
- Почему в PDB файлах могут встретиться остатки, для которых указаны координаты не всех атомов?
- Почему в PDB файлах может быть пропущен участок полипептидной цепи (несколько остатков подряд)?
- Индикаторы качества модели в целом (перечислить; что отражают)
- Карта Рамачандрана и её использование для оценки качества модели.
- Индикаторы маргинальных остатков в модели (перечислить, что отражают)
- Ротамеры боковых цепей (что такое, как используются)
- Пространственный R-фактор.
- Как вычисляется Z-score пространственного R-фактора?
- Как по модели и модулям структурных факторов вычисляется "экспериментальная" электронная плотность (для визуализации и оценки качества моделирования отдельных остатков)
- Комфортность окружения атома (в чем состоит, как используется)
- Молекулы воды в PDB файле (при каких условиях могут быть определены, как выявить ошибочно присутствующие в файле)
КриоЭМ
- Какого рода информация получается в КриоЭМ-эксперименте?
- Перечислите стадии компьютерной обработки результатов КриоЭМ-эксперимента
- Какой объект получается в результате обработки результатов КриоЭМ?
- Что такое и как рассчитывается “разрешение” КриоЭМ модели? Какое отношение имеет к разрешению модели, полученной методом РСА?
- Какое разрешение характерно для а) большинства КриоЭМ структур, б) лучших современных КриоЭМ структур?
- Для изучения каких типов белков и их комплексов вы, при наличии, станете в большей степени полагаться на КриоЭМ модель, нежели на РСА?
- Преимущества и недостатки КриоЭМ по сравнению с РСА
ЯМР
- Сигнал от ядер каких атомов (в составе биомолекул) исследуется в эксперименте ЯМР?
- Какого рода данные получаются в эксперименте по двумерному ЯМР?
- Каковы особенности записей PDB, полученных методом ЯМР?
- Преимущества и недостатки ЯМР по сравнению с РСА