1. Tag:

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 42,7 Millionen Sequenzeinträge (Feb. 2005). 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. Der Schwerpunkt des Kurses liegt auf die Informationsbeschaffung auf den NCBI Webseiten. Es 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 NCBI-Datenbanken mit Hilfe von Entrez, der datenbankübergreifenden Suchmaschine

• Ausführliche Besprechung von Entrez -Suchfunktionen, einschl. dem „Blättern im Index“.

• Strategien zur Sucheinengung und Sucherweiterung

• Eine Einführung in die „Suche nach Suchworten“

2. Tag

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 BLink, RPS und BLAST2Seq, Genomic-BLAST und VecScreen

3. Tag

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:

• 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

• Einführung in die Benutzung der Genom Browser der UCSC und Ensemble

Desweiteren werden Kenntnisse über die Suche und Analyse genetischer Variationen vermittelt. Sie lernen die

• Datenbank-Recherche in den Entrez-Db dbSNP und OMIM, sowie

• DNA-Polymorphismen auf nicht-NCBI Chromosomenkarten zu identifizieren (CGAP/GAI)

4. Tag

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

• Betrachtung und Interpretation von Sequenz-Struktur-Alignments und reinen Struktur-Alignments