Bioinformatik: Von der Sequenz zur Struktur biologischer Makromoleküle

Modulinformation

Dieses Vollmodul wird veranstaltet vom Lehrstuhl "Physikalische Biologie". Weitere Hinweise finden sie hier.

Inhalte 

Perl-Programmierung:

Reguläre Ausdrücke; Kontrollstrukturen, Arrays, Hashes, mehrdimensionale Variablen; Sequenzvergleich (Dotplot); Graphentheorie; Programmierung von globalem und lokalem Alignment; Objekte und Module in BioPerl

RNA-Struktur und -Funktion:

Kooperative Gleichgewichte in doppelsträngiger Nukleinsäure: PCR, Hybridisierung, Primer-Design Struktur und Stabilität einer einzelsträngigen Ribonukleinsäure: Sekundärstruktur-Vorhersage, Vorhersage von Pseudoknoten, phylogenetische bzw. vergleichende Strukturvorhersage; Graphentheorie, Informationstheorie Strukturbildung einer einzelsträngigen Ribonukleinsäure: Sequentielle Faltung, Monte-Carlo, Simulated Annealing, Genetische Algorithmen

Protein-Struktur:

Energetik von Protein-Strukturen, Protein-Sekundärstruktur-Vorhersage: Chou-Fasman; GOR; Amphiphilie von α-Helices, Qualität von Vorhersagen: Spezifität, Sensitivität, „jack knife“, Vorhersage von Transmembran-Helices: Hidden-Markov-Modelle, Vorhersage von Signalpeptiden und Signalankern: Neuronale Netze, Protein-Sekundärstruktur-Vorhersage mit ab-initio-Methoden, inverse Protein-Faltung: Threading, Homologie-Modellierung

Modulbeschreibung

Lernergebnisse/Kompetenzen:

Die Studierenden können grundlegende Algorithmen der Bioinformatik darstellen und den Einsatz der Algorithmen für die Vorhersage von RNA- und Proteinstruktur erläutern. Die Studierenden können verschiedene Programme zur Vorhersage von RNA- und Proteinstruktur unter Verwendung vernünftiger Optionen einsetzen und deren Vorhersagen vergleichen und bewerten. Die Studierenden können einen gegebenen, einfachen Algorithmus mit Hilfe einer interpretierten Programmiersprache (perl) implementieren.

Verwendbarkeit des Moduls:

• Master-Studiengang Informatik (als Schwerpunkt-Modul "Bioinformatik")
• Masterstudiengang Biologie

Vorlesung

Die Vorlesung findet im Wintersemester als Blockveranstaltung 6 Wochen ganztägig statt. Die Vorlesung beginnt um 08:30 Uhr.

Übungen

Die Übungen finden im Wintersemester im Anschluss an die Vorlesung statt.

Seminar

Studierende im Masterstudiengang Informatik müssen zusätzlich einen Seminarvortrag halten. Es werden verschiedene Themen zur Auswahl bereitgestellt und der Termin wird zu Beginn des Semesters in Absprache vereinbart.

Kreditpunkte:

15 CP

Teilnahmevorraussetzungen/Anmeldung

Informatiker

Erfolgreiche Teilnahme an Informatik 1 bis 4.

Anmeldungen zum Kurs erfolgen über Esther Sundermann.

Klausur

Die Klausur findet nach Vereinbarung statt.

Nachklausur

Die Nachklausur findet nach Vereinbarung statt.

Fragen?

Jederzeit an Dr. Mayo Röttger.