Praktikum Genomorientierte Bioinformatik (WS 2010/11)

• Grundstudium Bioinformatik (Bachelor oder Diplom)
• Bioinformatik Programmierpraktikum

Im Praktikum werden Methoden verschiedener aktueller Themen der Bioinformatik theoretisch eingeführt, in praktischen Übungen behandelt und implementiert:

1. Vorhersage von miRNA targets
2. Netzwerkinferenz
3. Suche nach experiment-spezifischen Netzwerkregionen
4. Protein-Protein Interactions and Viral Pathogenesis
5. Alternatives Splicing in Next-Generation-Sequencing-Daten
6. Alternatives Splicing in Massenspektrometrie-Daten

Ziel des Praktikums ist dabei nicht nur ein breiter Überblick über aktuelle Themen der Bioinformatik, sondern auch das tiefere Auseinandersetzen mit je einem der Gebiete. Den Teilnehmern wird darüber hinaus ein Einblick in aktuelle Forschungsarbeit gegeben.

Das Praktikum gliedert sich in zwei Teile, die jeweils in Gruppen bearbeitet werden: Während der Vorlesungszeit werden die oben genannten Themen je zweiwöchig eingeführt und mit Hilfe praktischer Aufgaben vertieft. Dabei werden etablierte Methoden angewendet und implementiert, um aktuelle biologische Daten zu analysieren. Im Blockteil spezialisiert sich jede Gruppe auf je eines der Themen, um in einem Forschungsprojekt neue Verfahren in dem jeweiligen Gebiet zu entwickeln und zu evaluieren. Dabei sind der kreativen und innovativen Anwendung und Kombination aller möglichen Bioinformatikmethoden keine Grenzen gesetzt.

Vorhersage von miRNA targets

• Panagiotis Alexiou , Manolis Maragkakis , Giorgos L. Papadopoulos , Martin Reczko , and Artemis G. Hatzigeorgiou Lost in translation: an assessment and perspective for computational microRNA target identification Bioinformatics Advance Access published on December 1, 2009, Bioinformatics 25: 3049-3055. DOI: 10.1093/bioinformatics/btp565
• Michael Kertesz, Nicola Iovino, Ulrich Unnerstall, Ulrike Gaul, and Eran Segal The role of site accessibility in microRNA target recognition Nat Genet 39, no. 10 (October 2007): 1278-1284. DOI: 10.1038/ng2135
• Andrew Grimson, Kyle Kai-How Farh, Wendy K. Johnston, Philip Garrett-Engele, Lee P. Lim, and David P. Bartel MicroRNA Targeting Specificity in Mammals: Determinants beyond Seed Pairing Molecular Cell, Volume 27, Issue 1, 91-105, 6 July 2007 DOI: doi:10.1016/j.molcel.2007.06.017

Suche nach experiment-spezifischen Netzwerkregionen

• Igor Ulitsky, and Ron Shamir Identifying functional modules using expression profiles and confidence-scored protein interactions Bioinformatics Advance Access published on May 1, 2009, Bioinformatics 25: 1158-1164 DOI: 10.1093/bioinformatics/btp118
• Zikai Wu and Xingming Zhao and Luonan Chen Identifying responsive functional modules from protein-protein interaction network. Bioinformatics. 2008 Jul 1;24(13):i223-31. 10.1007/s10059-009-0035-x.

Netzwerkinferenz

• Michael Hecker, Sandro Lambeck, Susanne Toepfer, Eugene van Someren, Reinhard Guthke Gene regulatory network inference: Data integration in dynamic models--A review Biosystems, Volume 96, Issue 1, April 2009, Pages 86-103, ISSN 0303-2647, DOI: 10.1016/j.biosystems.2008.12.004
• Robert Küffner, Tobias Petri, Lukas Windhager, Ralf Zimmer Petri Nets with Fuzzy Logic (PNFL): Reverse Engineering and Parametrization PLoS ONE 5(9): e12807, September 2010 doi:10.1371/journal.pone.0012807

Protein-Protein Interactions and Viral Pathogenesis

• Shoemaker BA, and Panchenko AR Deciphering Protein–Protein Interactions. Part I. Experimental Techniques and Databases PLoS Comput Biol 2007 3(3): e42 DOI: 10.1371/journal.pcbi.0030042
• Jean-François Rual et al., Towards a proteome-scale map of the human protein-protein interaction network, Nature 2005 437(7062):1173-8 DOI: 10.1038/nature04209
• Michael A. Calderwood et al., Epstein–Barr virus and virus human protein interaction maps, PNAS 2007 104:7606-7611. DOI: 10.1073/pnas.0702332104

Alternatives Splicing in Next-Generation-Sequencing-Daten

• Sultan M, Schulz MH, Richard H, et al. A global view of gene activity and alternative splicing by deep sequencing of the human transcriptome Science. 2008;321(5891):956-60. DOI: 10.1126/science.1160342
• Richard H, Schulz MH, Sultan M, et al. Prediction of alternative isoforms from exon expression levels in RNA-Seq experiments Nucl. Acids Res. 2010;38(10):e112. DOI: 10.1093/nar/gkq041
• Wang Z, Burge CB. Splicing regulation: from a parts list of regulatory elements to an integrated splicing code RNA. 2008;14(5):802-13. DOI: 10.1261/rna.876308

Alternatives Splicing in Massenspektrometrie-Daten

• Menschaert et al. Peptidomics coming of age: a review of contributions from a bioinformatics angle. J. Proteome Res., 2010, 2051-2061 Link
• Steen and Mann The ABC's (and XYZ's) of peptide sequencing. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 2004, 699-711 Link
• Birzele and Zimmer Alternative Splicing and Proteome Complexity in Mass Spectrometry Data under review Link

• Tutorials und weitere Artikel