Grundriss der Bioinformatik: Anwendungen in den Biowissenschaften und der Medizin
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Inhalt
Geleitwort VII
Vorwort VIII
Vorwort zur deutschen Ausgabe IX
Danksagung X
Die Autoren XI
Kapitel 1 Einführung in die Bioinformatik 1
1.1 Biologie und Bioinformatik 1
Die Merkmale öffentlich geförderter Forschung 3
Genomik und Proteomik 4
Stoffwechseldatenbanken 6
Öffentliche und private Bioinformatik 7
1.2 Computer in Biologie und Medizin 9
Computeralgorithmen 10
Unterschiedliche Computertypen für unterschiedliche Aufgaben 11
Supercomputer 11
Die Grenzen der Computeranalyse: Das paradoxe Versprechen des Internets 13
Die Notwendigkeit von Computerwerkzeugen 14
Neue Forschungsansätze mit Computern 15
1.3 Biologische Makromoleküle 16
Proteine 16
DNA und RNA Struktur 26
Kapitel 2 Datenbanken und Suchmaschinen 33
2.1 Computerwerkzeuge und Datenbanken 33
Das National Center for Biotechnology Information (NCBI) 34
Das European Bioinformatics Institute (EBI) 44
GenomeNet japanische Bioinformatik Server 53
2.2 Werkzeuge zur Prospektion der Datenbanken 63
Werkzeuge zur Suche ähnlicher Sequenzen 63
Werkzeuge zur Mustererkennung und Datenbanken 76
Kapitel 3 Genomanalyse 79
3.1 DNA Klonierung und PCR 79
DNA Klonierung 80
Erstellen eines Transkriptionsprofils 80
Positionelle Klonierung 82
Die Polymerasekettenreaktion (PCR): Reinigung und Amplifikation 83
Sequenzierungstechnologien im Entwicklungsstadium 84
VI Grundriss der Bioinformatik
Den Sequenzierungsfortschritt verfolgen 84
3.2 Computerwerkzeuge zur DNA Sequenzanalyse 86
Datenbank Einreichungen 86
Datenabfragen 91
Sequenz alignment 94
Was die Sequenz über die biologische Funktion eines Gens verrät 96
Wie man ein Gen identifiziert: ORFs und URFs 97
Ein Wort zur Redundanz 99
Bessere Suchmaschinen für bessere Computer? 99
3.3 Genomanalyse 102
Genomorganisation 102
Die Kartierung des Genoms 108
Der Fortschritt bei der Kartierung des menschlichen Genoms 113
3.4 Funktionelle Genomik 115
Nichtidentifizierte Leseraster: URFs 118
Cluster orthologer Gruppen: COGs 119
Kapitel 4 Proteomanalyse 123
4.1 Proteomforschung 123
2 D PAGE bei Expasy 128
Spezialisierte 2 D PAGE Datenbanken 129
4.2 Die Rekonstruktion des Stoffwechsels 130
Die Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes: KEGG 130
Das Modell der funktioneilen Rekonstruktion 131
Die £. co// Stoffwechseldatenbank: EcoCyc 132
Wohin weist die Entwicklung? 133
Kapitel 5 Die Computerrevolution in der Neurobiologie 135
5.1 Das Human Brain Project 135
Der Einfluss von Computern auf die Wissenschaft 135
Computer in der Neurobiologie und die Kartierung des menschlichen
Gehirns 137
Von Molekülen zu neurodegenerativen Krankheiten 141
5.2 Computersimulationen und die Visualisierung molekularer Strukturen 145
3 D Visualisierung 146
5.3 Vorhersagende Biologie 150
Vorhersage der Proteinstruktur 151
Software zur Strukturvorhersage 157
Glossar l61
Index 165 |
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