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Biofisica statistica

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Anno accademico 2011/2012

Codice dell'attività didattica
02NQFPF
Docente
Alessandro Pelizzola (Titolare del corso)
Corso di studi
Laurea Magistrale Interateneo in Fisica dei sistemi complessi
Anno
1° anno
Tipologia
C=Affine o integrativo
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Il corso di propone di introdurre gli studenti ad alcune applicazioni di idee e modelli della fisica statistica a fenomeni biologici. L'accento è posto sui fenomeni cooperativi, sia all'equilibrio termico che fuori di esso, nei polimeri e nei biopolimeri, che vengono modellizzati come sistemi interagenti con molti gradi di libertà. 

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Risultati dell'apprendimento attesi

Il corso forma lo studente alla modellizzazione e all'analisi di problemi complessi nel campo della biologia, fornendo il linguaggio e le conoscenze necessarie nel settore della biofisica molecolare e inquadrandole alla luce delle metodologie fisico-statistiche e computazionali.

Il corso conduce lo studente ad applicare le proprie capacità di modellizzazione e analisi in un contesto fortemente interdisciplinare. Lo studente apprende ad individuare le caratteristiche principali, fisiche e/o informazionali, di un sistema biologico e a tradurle in un modello sulla base del quale formulare delle predizioni.

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Programma

Introduction to molecular biology: the cell, small molecules, proteins and nucleic acids.
Stretching a single DNA molecule: experiments, the Freely Jointed Chain, the one-dimensional cooperative chain, the worm-like chain.
DNA melting: experiments, zipper model, Poland-Scheraga model.
The helix-coil transition.
Polymer collapse: Flory's theory.
Collapse of semiflexible polymers: lattice models and the tube model.
The self-avoiding walk and the O(n) model.
An introduction to protein folding and design.
RNA folding and secondary structure.
Protein and RNA mechanical unfolding.
Molecular motors.
Physics of genetic regulation.
Self-assembling bilayer membranes.

Testi consigliati e bibliografia

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K. Sneppen and G. Zocchi, Physics in molecular biology, Cambridge
P. Nelson, Biological Physics, Freeman
B. Alberts et al, Molecular biology of the cell, Garland


Lecture notes and slides will be provided



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Note

Il corso si svolge nella seconda metà del secondo semestre, presso il Politecnico di Torino.

La frequenza è facoltativa, ma fortemente consigliata.

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Ultimo aggiornamento: 07/12/2012 11:31
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