Vergleich von Genen, Proteinen und Genomen (Bioinformatik III)

Beschreibung

Sobald wir die Genome im vorherigen Kurs sequenziert haben, möchten wir sie vergleichen, um festzustellen, wie sich Arten entwickelt haben und was sie unterscheidet.

In der ersten Hälfte des Kurses werden zwei kurze biologische Sequenzen wie Gene (dh kurze DNA-Sequenzen) oder Proteine verglichen. Wir werden auf ein leistungsfähiges algorithmisches Werkzeug namens dynamische Programmierung stoßen, mit dessen Hilfe wir die Anzahl der Mutationen bestimmen können, die die beiden Gene / Proteine getrennt haben.

In der zweiten Hälfte des Kurses werden wir "herauszoomen", um ganze Genome zu vergleichen, wo wir Mutationen in großem Maßstab sehen, die als Genomumlagerungen bezeichnet werden, seismische Ereignisse, die sich über Millionen von Jahren der Evolution um große DNA-Blöcke gedreht haben. Wenn wir uns das Genom von Mensch und Maus ansehen, werden wir uns fragen: Gibt es in unserem Genom Orte, die „zerbrechlich“ und anfälliger für Brüche im Rahmen von Genomumlagerungen sind, so wie Erdbeben viel wahrscheinlicher entlang von Verwerfungslinien auftreten? Wir werden sehen, wie kombinatorische Algorithmen uns helfen, diese Frage zu beantworten.

Schließlich lernen Sie, wie Sie gängige Bioinformatik-Softwaretools anwenden, um Probleme bei der Sequenzausrichtung zu lösen, einschließlich BLAST.