Bioinformatik

Stichpunkte

Allgemein
	Die Bioinformatik (englisch bioinformatics
	die sich mit den informatischen Grundlagen und Anwendungen der Speicherung
	Organisation und Analyse von biologischen Daten befasst
	auch computational biology) ist eine Wissenschaft
	inzwischen wird die Bioinformatik aber auch in der Pharmazie
	zur Vorhersage von Proteinstrukturen und -interaktion uvm. verwendet
	Anfangs stammten diese Daten hauptsächlich aus der Genetik
	"Verbergen") 1 Bioinformatik auf DNA-Sequenzen 2 Protein-Bioinformatik 3 Phylogenie 4 Datenbanken und Annotationen 5 Forschung 6 Siehe auch 7 Weblinks [Bearbeiten]
	Die Simulation und Berechnung von biologischen Experimenten und Daten wird auch als in silico-Berechnung bezeichnet. Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
Bioinformatik auf DNA-Sequenzen
	Die ersten reinen Bioinformatikanwendungen wurden für die DNA-Sequenzanalyse entwickelt
	dass man eine möglichst optimale Übereinstimmung erzielt (sequence alignment)
	Dabei geht es primär um das schnelle Auffinden von Mustern in langen DNA-Sequenzen und die Lösung des Problems
	wie man zwei oder mehr ähnliche Sequenzen so übereinander legt und gegeneinander ausrichtet
	Zur Anwendung kommen dabei Algorithmen der dynamischen und heuristischen Programmierung
	typischerweise für hochkonservierte Signale wie Start- oder Stoppcodons
	Seltener benötigt man bei biologischen Fragestellungen die Suche nach exakten Übereinstimmungen von kurzen Sequenzenabschnitten
	engl. gene finding oder gene prediction)
	Des Weiteren wurden Methoden zum Auffinden von Genen in unbekannten DNA-Sequenzen entwickelt (Genvorhersage
	etc. [Bearbeiten]
	Dieses Problem wird mit verschiedenen Rechenmethoden und Algorithmen angegangen
	künstliche neuronale Netze zur Mustererkennung
	Markow-Ketten
	darunter statistische Sequenzanalyse
Protein-Bioinformatik
	Mit der Aufklärung und weitreichenden Funktionsanalyse verschiedener vollständiger Genome (z
	B. des Fadenwurms Caenorhabditis elegans) verlagert sich der Schwerpunkt bioinformatischer Arbeit auf Fragestellungen der Proteomik
	wie z
	B. dem Problem der Proteinfaltung und Strukturvorhersage
	also der Frage nach der Sekundär- oder Tertiärstruktur bei gegebener Aminosäuresequenz
	Auch die Frage nach der Interaktion von Proteinen mit verschiedenen Liganden (Nukleinsäuren
	da sich daraus neben Erkenntnissen für die Grundlagenforschung auch wichtige Informationen für Medizin und Pharmazie ableiten lassen
	wie ein durch eine Mutation verändertes Protein Körperfunktionen beeinflusst
	beispielsweise darüber
	anderen Proteinen oder auch kleineren Molekülen) wird untersucht
	oder welche Medikamente wie an verschiedenen Proteinen wirken. [Bearbeiten]
Phylogenie
	Sowohl anhand von DNA- als auch von Aminosäuresequenzen lassen sich phylogenetische Bäume erstellen
	die die evolutionäre Entwicklung der heutigen Lebewesen aus größtenteils unbekannten und daher hypothetischen Vorfahren darstellen. [Bearbeiten]
Datenbanken und Annotationen
	Ein nicht unerheblicher Teil der Arbeit eines Bioinformatikers besteht - neben mathematisch anspruchsvollen Analysen - in der Datenaufbereitung und Speicherung in geeignet indizierten und verlinkten biologischen Datenbanken
	Die verwirrende Vielfalt von DNA- (z.B
	GenBank) und Proteindatenbanken (z.B
	teils in vollständig assemblierten Genomen vorliegen
	zumal DNA-Sequenzen teils in Fragmenten
	Swiss-Prot) weltweit führte bisher oft zu redundanter und damit fehlerlastiger Datenhaltung
	Idealerweise würde die Speicherung von Genom- und Proteomdaten eine Rekonstruktion der Regelwerke eines gesamten Organismus erlauben
	Die gewünschte Abbildung von identifizierten Proteinen zu "ihrem" Gen und umgekehrt sowie die Zuordnung von Proteinen zu einem metabolischen Pfad ist aber noch nicht in Sicht. Ein wesentlicher Punkt neben fehlerbehafteten Einträgen und doppelter Datenhaltung unter unterschiedlichen Schlüsseln ist die weitgehende Abwesenheit von kontrollierter Vokabularien und Ontologien
	die eine Zuordnung von Funktionsbezeichnungen quer durch alle Ebenen ermöglichen
	durch Aufstellung einer Nomenklatur für Funktion
	Das Gene Ontology-Konsortium (GO) versucht derzeit
	Prozess und Zell-Lokalisation eine durchgehend verwendbare Nomenklatur zu erstellen. [Bearbeiten]
Forschung
	das European Molecular Biology Laboratory und das Biozentrum der Universität Basel
	die sich mit Bioinformatik beschäftigen
	Forschungsinstitute im deutschsprachigen Raum
	das Deutsche Krebsforschungszentrum
	sind u.a. die Max-Planck-Institute für Biochemie
	Molekulargenetik und Informatik
	die einen weiteren Bereich als die klassische Bioinformatik abdeckt
	Der Bioinformatik wird im englischen Sprachraum oft die computational biology gegenübergestellt
	meist benutzt man beide Begriffe jedoch synonym. [Bearbeiten]
Siehe auch
	Studium Bioinformatik Neuroinformatik Chemoinformatik Metagenomik [Bearbeiten]
Weblinks
	http://biowaredb.org Suchmaschine für >5800 publizierte Bioinformatik Ressourcen http://harvester.embl.de Meta-Suchmaschine für Gene & Proteine von Mensch und Maus http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Entrez "Entrez" Life Science Suchmaschine des NCBI Gene Ontology Consortium (http://www.geneontology.org) http://www.uni-tuebingen.de/plant.biochemistry/Lehre/infurl.htm Bioinformatik-Links http://www.zbi.uni-saarland.de Zentrum für Bioinformatik http://www.bioinformatik.de Ein Yahoo-ähnlicher Webkatalog http://www.bigwiki.de Studiengang: Bioinformatik und Genomforschung Wiki http://www.expasy.org Proteindatenbank des Schweizer Institut für Bioinformatik (SIB (http://www.isb-sib.ch/)) en:Bioinformatics es:Bioinformática fr:Bio-informatique he:ביו×?ינפורמטיקה ja:ãƒ?イオインフォマティックス pl:Bioinformatyka pt:Bioinformática zh:计算生物学

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Bioinformatik aus der freien Enzyklopädie wikipedia und steht unter der GNU Lizenz für freie Dokumentation. In der wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.