Angewandte Bioinformatik

Durchblick durch die Informationsflut einer aufstrebenden WissenschaftAls die Bioinformatik noch in den Kinderschuhen steckte, waren Programmierkenntnisse nötig, um mit den kryptischen Programmen zu arbeiten. Ihren Boom verdankt sie dem rasanten Wachstum im Bereich Informatik und den damit einher gehenden Hard- und Software-Entwicklungen sowie dem Siegeszug des WWW.Heute gehören Techniken wie Sequenzsuchen mit dem BLAST-Algorithmus, paarweise und multiple Sequenzvergleiche, Abfragen biologischer Datenbanken, die Erstellung phylogenetischer Untersuchungen und vieles mehr zum täglichen Handwerkszeug eines Naturwissenschaftlers.Der Leser lernt die biologischen Grundlagen, die Werkzeuge der Bioinformatik, ihre Verfügbarkeit, den Ort ihrer Verfügbarkeit und ihr sicheres Handhaben kennen.Übungen, die an jedem PC mit Internetzugang durchgeführt werden können, helfen, das Gelernte zu vertiefen.Diese Einführung in die "angewandte Bioinformatik" strukturiert eine komplexe wissenschaftliche Thematik.

1 Computer, Betriebssysteme und Internet.- 1.1 Computer und Betriebssysteme.- 1.2 Internet und WWW.- 1.3 Die physikalische Anbindung an das Internet.- 1.4 Die logische Anbindung an das Internet.- 1.5 Internet-Services.- 1.5.1 Email.- 1.5.2 News.- 1.5.3 FTP.- 1.5.4 WorldWide Web.- 1.6 Die Benutzung von Unix.- 1.7 Übungen.- 1.8 WWW-Verweise.- 1.9 Literatur.- 2 Die biologischen Grundlagen der Bioinformatik.- 2.1 Nukleinsäuren und Proteine.- 2.2 Aufbau der Nukleinsäuren DNA und RNA.- 2.3 Die Speicherung der genetischen Information.- 2.4 Aufbau der Proteine.- 2.5 Übunge.- 2.6 WWW-Verweise.- 2.7 Literatur.- 3 Biologische Datenbanken.- 3.1 Biologisches Wissen wird in globalen Datenbanken gespeichert.- 3.2 Primäre Datenbanken.- 3.3 Sekundäre Datenbanken.- 3.4 Übunge.- 3.5 WWW-Verweise.- 3.6 Literatur.- 4 Sequenzvergleiche und sequenzbasierte Datenbanksuchen.- 4.1 Paarweise und multiple Sequenzvergleiche.- 4.2 Datenbanksuchen mit Nukleotidund Proteinsequenzen.- 4.3 Software zur Sequenzanalyse.- 4.4 Obunge.- 4.5 WWW-Verweise.- 4.6 Literatur.- 5 Die Entschlüsselung eukaryotischer Genome.- 5.1 Die Sequenzierung kompletter Genom.- 5.2 Übungen.- 5.3 WWW-Verweise.- 5.4 Literatur.- 6 Proteinstrukturen und Structure-Based-Rational-Drug-Design.- 6.1 Proteinaufba.- 6.2 Signalpeptide.- 6.3 Transmembranproteine.- 6.4 Proteinstrukturanalyse.- 6.5 Structure-Based-Rational-Drug-Design.- 6.6 Übunge.- 6.7 WWW-Verweise.- 6.8 Literatur.- 7 Die funktionelle Analyse von Genomen.- 7.1 Die Identifizierung der zellularen Funktionen von Genprodukten.- 7.2 Übungen.- 7.3 WWW-Verweise.- 7.4 Literatur.- 8 Vergleichende Genomanalysen.- 8.1 Das Zeitalter der Genomsequenzierung.- 8.2 Wirkstoffforschung am Zielprotein.- 8.3 Vergleichende Genomanalysen geben Aufschluss über die Biologie von Organismen.- 8.3.1 Die Genomstruktur.- 8.3.2 Kodierende Regionen.- 8.3.3 Nicht-kodierende Regionen.- 8.4 Vergleichende Stoffwechselanalysen.- 8.4.1 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes.- 8.5 Gruppenorthologer Proteine.- 8.6 Übungen.- 8.7 WWW-Verweise.- 8.8 Literatur.- Lösungen zu den Übungen.