Lectures by the Computational Molecular Biology Department at the Max Planck Institute for Molecular Genetics

Algorithmische Bioinformatik WS 2008/2009

Vorlesung für Studierende des Bachelor-Studienganges Bioinformatik


Diese Grundvorlesung nimmt einen zentralen Platz im Bachelor-Studiengang ein und wird daher während des Semesters mit einem erheblichen Arbeitsaufwand für die Teilnehmenden verbunden sein. Veranschlagt sind 20 Stunden pro Woche. Jede Woche gibt es zu der vierstündigen Vorlesung eine zweistündige Übung zu verschiedenen Terminen (Themenübersicht). Im Anschluss an das Semester findet ein obligatorisches Praktikum statt.


Vorlesung
Übung
Praktikum
Nr. 19710 19710a 19710b
SWS 4
2
2
Termine Mo. 12:00 - 14:00
und Mi. 10:00 - 12:00
Ü 1: Mittwoch, 14:00 - 16:00
Ü 2: Mittwoch, 16:00 - 18:00
Ü 3: Donnerstag, 12:00 - 14:00

13.2. - 23.2. 2007
Ort Takustr. 9
Mo: SR005, Mi: SR006
Takustr. 9
Ü 1: SR006
Ü 2: SR051
Ü 3: SR051

Betreuer Martin Vingron (Sprechstunde nach Vereinbarung),
Utz Pape, Roland Krause
Michael Lappe

Praktikum

Die Teilnahme am Praktikum ist obligatorischer Bestandteil der Übungen. Es findet vom 13. bis zum 23. Februar 2009 statt. Am 13. gibt es eine Vorbesprechung von 10 - 14 Uhr im Seminarraum SR007/008 in der Arnimallee 6. Die ganztägige Nachbesprechung findet von 10 - 17 Uhr im Seminarraum SR031, ebenfalls in der Arnimallee 6 statt. Für den Hauptteil vom 16. bis zum 20. wird der Computerpool der Abteilung Vingron am MPI für molekulare Genetik bereitstehen. Sie sollten für das Praktikum wieder Gruppen bilden; Die empfohlene Größe ist drei Personen.

Das Material zum Praktikum.

Übungstermine

Es wird feste Zuordnungen zu den drei angegeben Terminen geben. Zur ersten Vorlesung wird eine Liste herumgehen, in die jeder seine bevorzugten Termine einträgt. Unter Versuchung der Berücksichtigung der Wünsche wird dann eine verbindliche Aufteilung vorgenommen.
Zwei Teilnehmer können nachfolgend untereinander den Termin tauschen. Ein solcher Termintausch bitte per E-mail an Roland Krause melden.

Gruppen

Nicht alle Erstwünsche, aber alle Zweitwünsche konnten berücksichtigt werden. Angegeben sind die letzten vier Ziffern der Matrikelnummer.

Gruppe 1, Mi. 14-16 Uhr
0507, 1310, 1420, 1649, 1885, 3310, 3547, 3671, 4016, 5751, 5880, 7891, 7990, 8548, 9051

Gruppe 2, Mi. 16-18 Uhr
0624, 0933, 3905, 3971, 4940, 5298, 5340, 5740, 5958, 7234,7644, 8052, 8107, 9983

Gruppe 3, Do. 12-14 Uhr
0841, 0956, 1192, 1288, 4170, 4716, 5338, 5953, 6034, 7260, 7406, 7896, 9546

Übungsgruppen

Teilnehmer können sich Gruppen von maximal drei Personen bilden, die ein Übungsblatt gemeinsam bearbeiten und abgeben.
Bei Abgabe der alten Übungsblätter bitte deutlich die Nummer der Übungsgruppe kennzeichnen.

Beurteilung der Übungen

Alle Übungen müssen abgegeben werden und 75% jeder Aufgabe müssen gemacht werden. Montags in der Vorlesung werden sowohl die neuen Übungsblätter ausgeteilt, als auch die alten eingesammelt.
Bei der Besprechung der Übungen zu den Übungsgterminen besteht Anwesenheitspflicht. Jeder kann zum Vorrechnen einer von ihm abgegebenen Aufgabe aufgerufen werden. Übungen müssen vorgerechnet werden können, sonst gilt die abgegebene Lösung nicht.

Benotung

Eine Zwischenklausur findet am 5. Januar um 12:00 h statt. Raum wird noch bekanntgegeben. Die gesamte Veranstaltung wird mit einer Note bewertet werden, die sich zu 20% aus der Note dieser und zu 80% aus der Note der Hauptklausur am Semesterende zusammensetzt.

Literatur

Vorlesungsplan
Datum Thema
Dozent Übung
15.10. Einführung
Martin Vingron
20.10. Paarweises Sequenzalignment I Martin Vingron
22.10. Paarweises Sequenzalignment II Martin Vingron
Ü 0 (Ausgabe)
Needleman-Wunsch-Paper
27.10. Algorithmen zur Datenbanksuche Martin Vingron
29.10. Statistische Signifikanz von Sequenzalignments Martin Vingron Ü 0 (Besprechung, Utz Pape)
3.11. Profilbewertung und Datenbanksuche Martin Vingron
5.11. Evolution I - Bäume und Maximum Parsimony Hannes Luz Ü 1 (Besprechung, Utz Pape)
BLOSUM-errors
BLOSUM, suppl. mat.q
BLOSUM Skript
10.11. Evolution II - Parsimony and distances
Hannes Luz
12.11. Evolution III - Markov models Hannes Luz Ü 2 (Besprechung, Utz Pape)
17.11.
Evolution IV
Hannes Luz
19.11.
Einführung Hidden-Markov-Modelle (HMMs) Material zu dieser VL Martin Vingron Ü 3 (Besprechung, Utz Pape)
MCbase.dat
for-jc-correction.reform
24.11.
Profile-HMMs Material zu dieser VL Martin Vingron
26.11.
Muliple Alignments Martin Vingron Ü 4 inkl. Daten (Besprechung, Utz Pape)
1.12.
Genom-Evolution I Review Orthologie Martin Vingron
3.12.
Genom-Evolution II Martin Vingron Ü 5 inkl. Daten (Besprechung, Utz Pape)
Zusatzaufgabe
8.12.
Kartierung und Sequenzierung von DNA
Martin Vingron
10.12.
RNA (Lektüre Zuker und Mathews)
Martin Vingron Ü 6 inkl. Daten (Besprechung, Roland Krause)
Vertiefungsaufgabe
15.12.
Promotoren und Regulation Martin Vingron
17.12.
Genvorhersage Gene finding Review Martin Vingron
Ü 7 (Besprechung, Roland Krause)
5.1.
Zwischenklausur
Themen-Übersicht
7.1.
Proteinstruktur I - Grundlagen Folien & Links Michael Lappe Besprechung Zwischenklausur
Ausgabe Ü 8
12.1.
Protein-Struktur II - Sekundaerstruktur Michael Lappe
14.1.
Protein-Struktur III - 3D Vorhersage Michael Lappe Ü 8 (Besprechung, Roland Krause)
19.1.
Protein-Struktur IV - Vergleich & Funktion Michael Lappe
21.1.
Genexpression I (Skript, Folien) Utz J. Pape Ü 9 (Besprechung, Roland Krause)
26.1.
Genexpression II Utz J. Pape
28.1.
Proteomics I (Skript,Folien) Clemens Gröpl Ü 10 (Besprechung, Utz Pape)
Wood Daten
2.2.
Proteomics II (Folien) Clemens Gröpl
4.2.
Proteomics III (Folien, MS/MS.Folien) Clemens Gröpl Ü 11 (Besprechung, Roland Krause)
Daten
9.2.
Review Martin Vingron
11.2.
Hauptklausur Themen