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Kursangebot

• Biowissenschaftliche Datenbanken: Inhalte & Suchstrategien
• Sequenzähnlichkeitssuche mit BLAST
• Genomkarten & der Umgang mit NCBI's Genom-Browser (MapViewer)
• DNA-Polymorphismen finden & analysieren
• Protein-Sequenz-Recherche & Protein-Analyse-Tools
• Betrachten von Molekülstrukturen mit 3D-Software (Cn3D)
• DNA-Tools: Restriktionsanalyse, Primer-Design, Alignments
• Ressourcen zur Analyse von Genexpressionsmustern
• Genetik-Ressourcen für den Kliniker
• Literatursuche in PubMed
• Patentrecherche in freien Datenbanken
  

Die Datenmengen, die aus Sequenzierungsprojekten akkumulieren, wachsen aufgrund von Hochdurchsatzmethoden exponentiell.
GenBank, das Sequenzdepot aller öffentlich zur Verfügung stehenden Nukleotid und Protein Sequenzen des Natl. Center for Biotechnology Information (NCBI), enthält z.Z. über 85,5 Millionen Sequenzeinträge (April 2008). Bei Datenbanken dieser Größe ist es schwierig, die gewünschten Informationen herauszufiltern, wenn der Benutzer die Suchanfrage nicht präzise formuliert. In diesem Kurs werden Kenntnisse über biowissenschaftliche Datenbanken, sowie Suchfunktionen und Suchstrategien zur Datenbankrecherche, vermittelt. Dabei stehen folgende Themen im Vordergrund:

• Indexierung von Daten und die Wahl einer Datenbanken für eine Fragestellung
  
• Ausführliche Besprechung der Datenbanken GenBank und RefSeq
  
• Suchstrategien für die textgesteuerte Suche in Sequenzdatenbanken
  
• Strategien zur Sucheinengung und Sucherweiterung
  
• Ausführliche Besprechung von Entrez -Suchfunktionen, einschl. dem „Blättern im Index“.
  
• Eine Einführung in die „Suche nach Suchworten“

Die Programme des „Basic Local Alignment Search Tools“ (BLAST) sind weit verbreitet, um molekulare Sequenzen mit Einträgen aus einer Sequenz-Datenbank zu vergleichen. Eine Sequenzähnlichkeit kann helfen, die Identität und/oder Funktion einer fraglichen molekularen Sequenz zu ermitteln.
In diesem Kurs werden Kenntnisse über Sequenzähnlichkeitssuche am Beispiel des Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) vermittelt. Dabei stehen folgende Themen im Vordergrund:

• Theoretische Hintergrund des BLAST Algorithmus
• die Wahl des Suchprogramms
• die Einstellungen von Suchparametern zur Optimierung einer Sequenzähnlichkeitssuche
• Formatierung und Analyse der Ergebnisse
• Durchführung von PSI-BLAST Suchen
  
• Anwendung von RPS und BLAST2Seq, Genomic-BLAST und VecScreen

Eine große Herausforderung von Genom Projekten besteht darin, die Menge an Daten zu organisieren, zu analysieren und zu interpretieren. Eine Art der Darstellung dieser Daten bieten Genom Browser, durch die der Anwender Zugang zu annotierten Diagrammen von Chromosomen eukaryoter Organismen hat. Die gezeigten Daten sind unterschiedlichster Art und Herkunft.
In diesem Kurs werden Kenntnisse über die Kartierung von Genomen und Chromosomenkarten vermittelt. Dabei stehen folgende Themen im Vordergrund:

• Ressourcen für genomischen Daten eukaryoter Organismen
• Theoretischer Hintergrund zu unterschiedlichen Chromosomenkarten (z.B. Sequenz- Karten, Cytogenetische Karten, Radiation-Hybrid-Karten) und die Wahl der „richtigen“ Karte
• Ausführliche Besprechung des NCBI MapViewers, einer Software zur Suche, Ansicht und Manipulation von Chromosomenkarten
• Benutzung des MapViewer zur Auffindung von Genen, Markern und DNA- Polymorphismen, so wie zur Gen-Struktur- und Sequenzanalyse
• Anwendungen für Untersuchungen von Syntenien, Sequenzdownloads u.ä.
  

Unterschiede im Genotyp verschiedener Individuen sind für deren unterschiedliche Erscheinungsformen verantwortlich. Heute werden genetische Variationen über moderne Methoden der Molekularbiologie identifiziert und in Datenbanken deponiert.
In diesem Kurs werden Kenntnisse über die Suche und Analyse genetischer Variationen vermittelt.  Dabei stehen folgende Themen im Vordergrund:

• Arten an Polymorphismen
  
• Einführung in die Techniken zur Auffindung von DNA-Polymorphismen
  
• Datenbank-Recherche in den Entrez-Db OMIM, PopSet und dbSNP
  
• Beurteilung von Polymorphismen
  
• Ressourcen des CGAP (Cancer Genome Anatomy Project) und der GAI (Gene Annotation Initiative)

Im Genom von Säugetieren kodieren ca. 30.000 Gene für eine noch unbekannte Anzahl an Proteinen, dem Proteom. Mit den vollständig sequenzierten Genomen vieler Mikroorganismen und immer mehr Eukaryoten können jetzt Genome/Proteome miteinander verglichen werden, um z.B. Stoffwechselwege offen zu legen, die Bakterien unter besonderen Bedingungen anschalten können, oder um neue Antibiotika-Therapien zu entwickeln.  
In diesem Kurs werden Kenntnisse über die Protein-Recherche und Protein/Proteom Analyse vermittelt.  Dabei stehen folgende Themen im Vordergrund:

• Einführung von UniProt (SWISS-Prot/TrEMBL), UniRef und UniParc, den neuen Datenbanken des UniProt Consortium für universelle Protein-Informationen (Neu: Jan. 2004)
  
• Anwendungen der Datenbanken PROSITE und ENZYME
  
• Einführung in das Sequence-Retrieval-System (SRS)
  
• Proteom-Vergleich zwischen verschiedenen Organismen unter Anwendung der NCBI Ressourcen TaxMap (NCBI), der "Clusters of orthologous Groups"-Datenbanken COGs und KOGs und HomoloGene (wenn gewünscht)
  
• Ressourcen des Expert Protein Analysis System (ExPASY)-Servers gezielt anwenden und Fragen identifizieren, die hier beantwortet werden können.

Die Proteinfunktion basiert auf der 3-dimensionalen Struktur eines Proteins. Die 3-dimensionale Struktur ergibt sich aus der Primärstruktur des Proteins und ist von Faktoren, wie z.B. gebundenen Molekülen oder dem lokalen Milieu abhängig. Durch die Charakterisierung der 3D-Struktur eines Proteins können sowohl Protein-Interaktionen als auch Protein-Funktionen studiert werden. Zusätzlich lassen sich Informationen über die Auswirkungen von Mutationen auf die Protein-Struktur gewinnen.
In diesem Kurs werden Kenntnisse über die Betrachtung von Molekül-Strukturen mit Hilfe von 3D-Software vermittelt.  Dabei stehen folgende Themen im Vordergrund:

• Datenbanken und Datenbankrecherche für 3-D Strukturen von Proteinen (Modeling DataBase (MMDB), Protein DataBank (PDB))
• Konzepte zur Betrachtung von molekularen Strukturen
• Anwendung von Cn3D, dem 3D-Viewer des NCBI, zur Betrachtung und Manipulation von Molekülstrukturen
  
• Zwischen Sequenz-Alignments und Struktur-Alignment differenzieren
• Betrachtung und Interpretation von Sequenz-Alignments und Struktur-Alignments

Eine Vielzahl von frei zur Verfügung stehender Software für die Analyse von DNA- und Protein-Sequenzen helfen die Experimente im Labor gezielt zu planen und das Ergebnis des Experiments zu kontrollieren. In diesem Kurs werden Kenntnisse über Sequenz-Analyse-Programme im WWW vermittelt.  Dabei stehen folgende Themen im Vordergrund:

• DNA-Restriktionsanalyse in silico: Welches Enzyme schneidet wo und wie oft, welche Enzyme schneiden nicht in der Sequenz.
  
• PCR-Primer: Primer-Dimer Formation, Secondary Structures in Primers, Priming in Template DNA, PCR conditions
  
• Erstellung von „Multiple Alignments“ mit Clustal W und was man damit machen kann

Zellen unterscheiden sich in der Ausprägung ihrer Gene. Die Qualität und Quantität der Genexpression ist der Mechanismus für die Zelldifferenzierung und die Entwicklung eines Organismus. In diesem Kurs werden Kenntnisse über Ressourcen zur Analyse von Genexpressionsdaten vermittelt. Dabei stehen folgende Themen im Vordergrund:

• Einführung in die Methoden zur Messung von Genexpressionen
  
• Das Array-Experiment und die Validierung des Experiments durch unabhängige Methoden
  
• Datenbanken und Ressourcen für die Auffindung und Analyse von Genexpressionsdaten
  • NCBI’s Gene Expression Omnibus (GEO)
  • SAGE-Genie (CGAP)
  • SAGE-map (NCBI)
• Einführung in die Auswertung von Genexpressionsdaten
  

Viele Webseiten geben Informationen zu genetischen Krankheiten und ihren molekularen Zusammenhängen. In diesem Workshop stehen folgende Themen im Vordergrund:

• NCBI's database of Mendelian Inheritance in Men (OMIM)
• GeneTests&GeneClinics, a resource providing information on Genetic Testing
• GeneCards, an Enzyclopedia of human genes with extensive link out

• NCI's Cancer Genome Anatomy Project (CGAP)
• NCBI's Spectral Karyotyping (SKY) and Comparative Genome Hybridization (CGH) for Cancer aberrations
• Jablonski's database of Multiple Congenital Anomaly/Mental Retardation (MCA/MRS) Syndromes
• OrphaNet, the database of rare diseases.
• More resources like HuGENet and the Atlas of Genetics and Cytogenetics, are also introduced.

In diesem Kurs werden Kenntnisse über die Literatur-Suche in PubMed, der freien Literatur-Datenbank für medizinische Literatur der Natl. Library of Medicine, vermittelt.  Dabei stehen folgende Themen im Vordergrund:

• Die Ursprünge von PubMed
• Suchstrategien, Sucheinstellungen und erweiterte Sucheinstellungen
• In und mit Medical Subject Headings (MeSH) recherchieren
• Journal-Database
• Sonstiges: PubMed Central, NLM Gateway

Erlernen Sie, wie man in den freien Datenbanken im Internet efficient nach Patentliteratur recherchiert.