Was ist Bioinformatik?

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1 Bioinformatik: Vom Genom zum Medikament Was ist Bioinformatik? Biowissenschaften Bioinformatik Informatik Die Bioinformatik entwickelt ein virtuelles Biolabor. Die Bioinformatik entwickelt ein virtuelles Biolabor. Bioinformatik Bioinformatik

2 ATGC TACG G T C A???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? AACCTTACTACTGGGGTTTTATGCATGCATGCCCCGGGA TTGGAATGATGACCCCAAAATACGTACGTACGGGGCCCT

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4 ATGCGGTTGCTACGT ATCGGTGACCA ATTCATGCGGTTGC CGTCGTATCG GACCACGGTT TCATGCGG ACGTCGT TCGGTGACCACGGTT ATTCATG GGTTGCTAC CGTATCG ACCACGG ATTCATGCGGTTGCTACGTCGTATCGGTGACCACGGTT Sequenzierung Mondlandung der Biologie

5 Entschlüsselung des menschlichen Genoms Gen Annotation Gen-Datenbank: TTTATGCGTGTACGTGCAACGTCTTTGTCAATTCCGTTT GCAATTGAAACCACACATCTCTGTGCGTGACCAGTCATG TGCATGCATTCGTGTCGATATGCGTGCAATGCGTGCAGC TGTGTGCAAACACCAAAAGTGTGCATGTGCGGCCCCAAA ACCCGTGTGCACGTGTGCACGTGCACGTGCACGTGTGCA ACCTCTCTCTCATCTGCATGTGCACGCATGATCGTGCTG TGCGTGCATACTGCATGCATGCATGTGTGCGCCAAAAAA ATGCAGTGCACGTGCACGTGCACGTACGTGGCGTTTGCA ATGCGTGCAAT...GCACGCATGA TGACGCA CACGTG GGGCGG CCAAT TATA ATG TGA Gen Annotation Gen-Datenbank: Protein -> Pepsin -> Verdauungsenzym

6 Enzym_1 A B A B glucose trehalose ex Metabolische Netzwerke G6P F6P TK2 PenP E4P TA S7P DHAP GAP TK1 Enzym_1 Enzym_2 Enzym_3 Enzym_4 A B C D E PG PEP PYR ex ALA ex PYR LAC ex ACE ex VAL ex AcCoA PDC SC DH OAA CIT AKG Lysine ex glucose trehalose ex glucose trehalose ex Simulation des Stoffwechsels G6P F6P TK2 PenP Identifizierung von Zielmolekülen G6P F6P TK2 PenP E4P TA S7P E4P TA S7P DHAP GAP TK1 DHAP GAP TK1 PG PG PEP PYR ex ALA ex PEP PYR ex ALA ex PYR AcCoA LAC ex ACE ex VAL ex PYR AcCoA LAC ex ACE ex VAL ex

7 Protein-Ligand Docking Protein-Ligand Docking Wirkstoff-Design Wirkstoff-Design Protein-Ligand Docking Protein-Ligand Docking Wirkstoff-Design Wirkstoff-Design Vorhersage unerwünschter Wirkungen Vorhersage unerwünschter Wirkungen

8 12/10/ /10/ /10/2002

9 12/10/ /10/ /10/ /10/2002 Peter ATGTGCCACACGGTCATGGGCCCACGTTGGCATACTCTCT TACACGGTGTGCCAGTACCCGGGTGCAACCGTATGAGAGA ATGTGCCACACGGTCATGGCCCCACGTTGGCATACTCTCT TACACGGTGTGCCAGTACCGGGGTGCAACCGTATGAGAGA Vergleich von Genomen Vergleich von Genomen

10 ATGTGCCACACGGTCATGGACCCACGTTGGCATACTCTCT TACACGGTGTGCCAGTACCTGGGTGCAACCGTATGAGAGA ATGTGCCACACGGTCATGGACCCACGTTGGCATACTCTCT TACACGGTGTGCCAGTACCTGGGTGCAACCGTATGAGAGA Vergleich von Genomen Vergleich von Genomen Single Nucleotide Polymorphism (SNP) ATTGAT ATGGAT TAACTA TACCTA % SNPs Peter ATGTGCCACACGGTCATGGGCCCACGTTGGCATACTCTCT TACACGGTGTGCCAGTACCCGGGTGCAACCGTATGAGAGA Peter ATGTGCCACACGGTCATGGGCCCACGTTGGCATACTCTCT TACACGGTGTGCCAGTACCCGGGTGCAACCGTATGAGAGA ATGTGCCACACGGTCATGGACCCACGTTGGCATACTCTCT TACACGGTGTGCCAGTACCTGGGTGCAACCGTATGAGAGA ATGTGCCACACGGTCATGGACCCACGTTGGCATACTCTCT TACACGGTGTGCCAGTACCTGGGTGCAACCGTATGAGAGA DNA Microarrays DNA Microarrays Peter ATGTGCCACACGGTCATGGGCCCACGTTGGCATACTCTCT TACACGGTGTGCCAGTACCCGGGTGCAACCGTATGAGAGA Peter ATGTGCCACACGGTCATGGGCCCACGTTGGCATACTCTCT TACACGGTGTGCCAGTACCCGGGTGCAACCGTATGAGAGA ATGTGCCACACGGTCATGGCCCCACGTTGGCATACTCTCT TACACGGTGTGCCAGTACCGGGGTGCAACCGTATGAGAGA ATGTGCCACACGGTCATGGCCCCACGTTGGCATACTCTCT TACACGGTGTGCCAGTACCGGGGTGCAACCGTATGAGAGA DNA Microarrays ARRAY I ARRAY II DNA Microarrays Vergleich I+II

11 Target-Identifizierung Wirkstoff-Design Die Universität des Saarlandes ist ein Gewinner der DFG-Initiative Bioinformatik Wirkstoff-Transport Wirkstoff-Herstellung DM Zentrum für Bioinformatik Zentrum für Bioinformatik Struktur Forschung Lehre Zeitplan Finanzen Struktur Forschung Lehre Zeitplan Finanzen Mitglieder des Zentrums: Prof. Dr. Rita Bernhardt (Biochemie, UdS) Prof. Dr. Friedrich Giffhorn (Angewandte Mikrobiologie, UdS) Prof. Dr. Rolf Hartmann (Pharmazeutische und Medizinische Pharmazie, UdS) Prof. Dr. Elmar Heinzle (Technische Biochemie, UdS) Prof. Dr. Jürgen Hüttermann (Biophysik, UdS) PD Dr. Joachim Jose (Pharmazeutische und Medizinische Pharmazie, UdS) Prof. Dr. Claus- Michael Lehr (Biopharmazie und Pharmazeutische Technologie, UdS) Prof. Dr. Thomas Lengauer (Max -Planck -Institut für Bioinformatik) Prof. Dr. Hans-Peter Lenhof (Bioinformatik, UdS) Prof. Dr. Alfred Louis (Angewandte Mathematik, UdS) Prof. Dr. Eckart Meese (Humangenetik, UdS) Prof. Dr. Kurt Mehlhorn (Max -Planck -Institut für Informatik) Prof. Dr. Hans-Peter Seidel (Max -Planck -Institut für Informatik) Prof. Dr. Raimund Seidel (Informatik, UdS) Prof. Dr. Michael Springborg (Physikalische Chemie, UdS) Prof. Dr. Wolfgang Wahlster (Deutsches Forschungsinstitut für Künstliche Intelligenz) Prof. Dr. Gerhard Weikum (Informatik, UdS) Zentrum für Bioinformatik Bachelor-Master-Studiengang: Struktur Forschung Lehre Zeitplan Finanzen In 6 Semestern zum Bachelor-Abschluß (Bachelor of Science) In weiteren 3 Semestern zum Master-Abschluß (Master of Science)