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Beschreibung:
Die Biologie befindet sich heute in einem Umbruch, der
mit dem der Chemie vor hundert Jahren zu vergleichen ist. Damals wurde
die Vielfalt der Naturstoffe durch Einführung des Periodensystems der
Elemente auf eine endliche, wenn auch komlexe Datenbasis zurückgeführt.
Damit wurde die Chemie von einer beschreibenden zu einer erklärenden
Wissenschaft.
Dem Periodensystem der Elemente entspricht in der Biologie die
vollständige genomische Information über einen Organismus. Es gibt
bereits über ein Dutzend Mikroben, für die diese Information vorliegt,
und die Genomsequenzierungsprojekte verlängern diese Liste stetig. In
etwa zehn Jahren soll das gesamte menschliche Genom verfügbar sein.
Die bei Genomsequenzierungen anfallenden Daten sind so umfangreich,
enthalten so viel wertvolle biologische Information, und sind so schwer
zu interpretieren, daß sich mit der Bioinformatik ein ganz neues Gebiet
entwickelt hat, das Informatikmethoden auf die Analyse solcher Daten
anwendet. Als Anwendungen hinter der Bioinformatik stehen die Diagnose
von Krankheiten und der Entwurf neuer biologischer Wirkstoffe,
insbesondere von Medikamenten. Deshalb findet ein entsprechender
Umbruch auch in der Pharmabranche statt. Dort werden Forschungsgruppen
aufgebaut, die auf der Basis genomischer Informationen neue Wirkstoffe
entwickeln. Ein Großteil der Arbeit solcher Gruppen hat Informatikanteil.
An der GMD gibt es eine der aktivsten Bioinformatikgruppen in
Deutschland. Dort wurde und wird Software entwickelt, die von
Pharmaunternehmen auf der ganzen Welt nachgefragt wird und käuflich
erworben werden kann. Ferner wird in Industriekooperationsprojekten
Bioinformatiksoftwareentwicklung betrieben. Darüberhinaus koordiniert
die Gruppe verschiedene bundesweite Forschungsverbünde über
Bioinformatik.
Diese einsemestrige Vorlesung, die etwa alle zwei Jahre angeboten wird,
führt in die Bioinformatik ein. Es werden sowohl die biologischen
Grundlagen als auch die Informatikinhalte vermittelt. Die Vorlesung geht
mit einem Praktikum einher, in dem am Rechner
Bioinformatikwerkzeuge angewendet und Teile von ihnen entwickelt werden.
Die Bioinformatik ist eines der am besten auf dem WWW ausgebildeten
Wissenschaftsgebiete. Alle wesentlichen Daten und viele
Softwarewerkzeuge sind auf dem WWW verfügbar. Deshalb wird die
Vorlesung in dem neuen Multimediahörsaal stattfinden, um die
technologischen Möglichkeiten in den Veranstaltungen selbst nutzen und
präsentieren zu können.
Im Anschluß an die Vorlesung können in weiteren Veranstaltungen
(Seminaren, Spezialvorlesungen) die Inhalte zu einem Vertiefungsgebiet
ausgebaut werden. Studentische Mitarbeit in der Forschungsgruppe von
Prof. Lengauer an der GMD ermöglicht die Fertigstellung von
Diplomarbeiten in der Bioinformatik.
Wenn Sie interessiert daran sind, über den Tellerrand der Informatik
hinauszuschauen, Anwendungsnähe suchen und an Biologie und/oder
Biochemie Interesse finden, ist dies die Möglichkeit für Sie.
Inhaltsübersicht: Molekularbiologische Grundlagen (DNA, RNA und Proteine; Proteinsequenzen und Struktur); Sequenzierung und Kartierung von Genomen; Alignment von biologischen Sequenzen; Phylogenetische Bäume und biologische Sequenzen; Hidden Markov Modelle; Klassifizierung von Proteinen; Strukturüberlagerung von Proteinen; Proteinstrukturvorhersage; Monte-Carlo und Molekulardynamikmethoden zur molekularen Modellierung; Vorhersage von Proteinfunktion; Biomolekulares Docking; Ähnlichkeitsanalyse von Wirkstoffmolekülen; Strukturvorhersage von RNA; Anbindung von Zielgenen und Zielproteinen für den Wirkstoffentwurf.
genauer Zeitplan
Vorlesung: | Mi | 13-16 | HS 1 | (mit einigen Terminen | Fr 14-16 | HS A ) |
Bereich: C |
Übungen: Keine, jedoch wird ein gleichnamiges Praktikum angeboten.
Voraussetzungen:
Studenten des Hauptstudiums der Biologie und Informatik können an der Vorlesung teilnehmen. Ein Informatiker sollte biologische Grundkenntnisse haben, wie sie ein Nebenfach Biologie oder ein Leistungskurs Biologie an Gymnasien vermittelt. In jedem Fall sollte beträchtliches Interesse an molekularbiologischen und biochemischen Fragestellungen bestehen. Der Besuch des gleichnamigen Praktikums ist wesentlicher Teil der Lehrveranstaltung. Die Anzahl der Praktikumsplätze ist begrenzt.
Nachfolge-/Begleitveranstaltungen:
Es wird ein gleichnamiges Praktikum angeboten. Spezialveranstaltungen im SS99 sind beabsichtigt. Im Anschluß an die Vorlesung können in weiteren Veranstaltungen (Seminaren, Spezialvorlesungen) die Inhalte zu einem Vertiefungsgebiet ausgebaut werden.
URL: http://olymp.informatik.uni-bonn.de/FGL/fgl_overview.html
Sonstiges:
Studentische Mitarbeit in der Forschungsgruppe von Prof. Lengauer an der GMD ermöglicht die Fertigstellung von Diplomarbeiten in Bioinformatik.
Literatur:
[ Was ist Bioinformatik ? | Vorlesung | Zeitplan der Vorlesung | neue Praktikumsinfo | Literatur | Anfang ] |