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Bioinformatik:Vom Genom zum Medikament

Was ist Bioinformatik?

Biowissenschaften

Informatik

Bioinformatik

Bioinformatik

Die Bioinformatik entwickelt ein virtuelles Biolabor.

Bioinformatik

Die Bioinformatik entwickelt ein virtuelles Biolabor.

Ein virtuelles Biolabor ermöglicht die Durchführungbiowissenschaftlicher Experimente im Rechner.

Das Geheimnis des Lebens Das Geheimnis des Lebens

G

TC

A

ATGC||||TACG

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AACCTTACTACTGGGGTTTTATGCATGCATGCCCCGGGATTGGAATGATGACCCCAAAATACGTACGTACGGGGCCCT

ATGGCCTCGTCAATGCATGCCGGTGCATGCATGGCCTCGTCAA

ATGCGGTTGCTACGT ATCGGTGACCA ATTCATGCGGTTGC CGTCGTATCG GACCACGGTT

TCATGCGG ACGTCGT TCGGTGACCACGGTTATTCATG GGTTGCTAC CGTATCG ACCACGG--------------------------------------ATTCATGCGGTTGCTACGTCGTATCGGTGACCACGGTT

Sequenzierung

„Mondlandung der Biologie“

3.000.000.000

Entschlüsselung des menschlichen Genoms

3.000.000.000

GenAnnotation

ATGCGTGCAAT.............GCACGCATGA

Gen-Datenbank:TTTATGCGTGTACGTGCAACGTCTTTGTCAATTCCGTTTGCAATTGAAACCACACATCTCTGTGCGTGACCAGTCATGTGCATGCATTCGTGTCGATATGCGTGCAATGCGTGCAGCTGTGTGCAAACACCAAAAGTGTGCATGTGCGGCCCCAAAACCCGTGTGCACGTGTGCACGTGCACGTGCACGTGTGCAACCTCTCTCTCATCTGCATGTGCACGCATGATCGTGCTGTGCGTGCATACTGCATGCATGCATGTGTGCGCCAAAAAAATGCAGTGCACGTGCACGTGCACGTACGTGGCGTTTGCA

TGACGCA CACGTG GGGCGG CCAAT TATA ATG TGA

GenAnnotation

ATGCGTGCAAT.............GCACGCATGA

Gen-Datenbank:

Protein -> Pepsin -> Verdauungsenzym

TGACGCA CACGTG GGGCGG CCAAT TATA ATG TGA

A B A BEnzym_1

A B C D EEnzym_1 Enzym_2 Enzym_3 Enzym_4

F6P

G6P

trehaloseex

CO2

glucose

PenP

E4P S7P

GAP TK1

TK2

TA

DHAP

PG

PEP

PYR

∆PDC

CO2

OAA

AKG

CO2

CO2

CITDHSC

Lysineex

AcCoA

PYRex

ALA ex

LACex

ACEex

VALex

MetabolischeNetzwerke

Simulation desStoffwechsels F6P

G6P

trehaloseex

CO2

glucose

PenP

E4P S7P

GAP TK1

TK2

TA

DHAP

PG

PEP

PYR

∆PDC

CO2

OAA

AKG

CO2

CITDHSC

AcCoA

PYRex

ALA ex

LACex

ACEex

VALex

Identifizierungvon Zielmolekülen F6P

G6P

trehaloseex

CO2

glucose

PenP

E4P S7P

GAP TK1

TK2

TA

DHAP

PG

PEP

PYR

∆PDC

CO2

OAA

AKG

CO2

CITDHSC

AcCoA

PYRex

ALA ex

LACex

ACEex

VALex

Protein-LigandDocking

Wirkstoff-Design


Wirkstoff-Design


Wirkstoff-Design


Wirkstoff-Design

VorhersageunerwünschterWirkungen

Wirkstoff-Design

VorhersageunerwünschterWirkungen

Wirkstoff-Design

Biologische Barrieren, Bioverfügbarkeit, Drug Delivery Systems

12/10/2002


12/10/2002


12/10/2002


12/10/2002


12/10/2002


12/10/2002


12/10/2002


12/10/2002


12/10/2002


Vergleich vonGenomen


Peter ATGTGCCACACGGTCATGGGCCCACGTTGGCATACTCTCT||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||TACACGGTGTGCCAGTACCCGGGTGCAACCGTATGAGAGA

Paul ATGTGCCACACGGTCATGGCCCCACGTTGGCATACTCTCT||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||TACACGGTGTGCCAGTACCGGGGTGCAACCGTATGAGAGA



Paul ATGTGCCACACGGTCATGGACCCACGTTGGCATACTCTCT||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||TACACGGTGTGCCAGTACCTGGGTGCAACCGTATGAGAGA




Single Nucleotide Polymorphism (SNP)

ATTGAT ATGGAT|||||| ||||||TAACTA TACCTA

0.3-0.6 % SNPs

DNA Microarrays



DNA Microarrays



DNA Microarrays



ARRAY I ARRAY II

DNA Microarrays



Vergleich I+II

Zentrum für Bioinformatik

Target-Identifizierung

Wirkstoff-Transport Wirkstoff-Herstellung

Wirkstoff-DesignDie Universität des Saarlandes

ist ein Gewinner der DFG-Initiative Bioinformatik

10.000.000 DM


• 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)


• Struktur

• Forschung

• Lehre

• Zeitplan

• Finanzen

Bachelor-Master-Studiengang:

In 6 Semestern zum Bachelor-Abschluß (Bachelor of Science)

In weiteren 3 Semestern zum Master-Abschluß (Master of Science)

http://www.zbi-saar.dehttp://www.cbi-saar.de

Email: lenhof @bioinf .uni-sb.de

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