Aufgabenstellungen der Bioinformatik

Die Bioinformatik

Diese Wissenschaft entwickelt Computerprogramme für die biowissenschaftliche Forschung. Heute ist die Menge an Daten, die mittels neuer Hochleistungstechnologien in den Laboratorien generiert wird, überwältigend. Es ist nun nicht mehr möglich, diese Daten wie früher ‚von Hand‘ zu analysieren. Deshalb wurde die Bioinformatik zu einem wichtigen Verbündeten der Forscher.

Der unentbehrliche Verbündete

Dank der Bioinformatik können Forscher biologische Daten analysieren, speichern und sichtbar machen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse führen zu neuem Wissen.

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Aufgabenstellungen der Bioinformatik

Die Analyse und das Verständnisder Mechanismen des Lebens mithilfe von bioinformatischen Programmen.

Entwicklung strukturierter Datenbanken,um die Masse an biologischen Daten ordnen.

Modelle von biologischen Prozessen erstellen,wie der Blutgerinnung.

Unterstützung der experimentellen Forschung,zum Beispiel die biomedizinische Forschung zur Entwicklung von neuen Medikamenten und Therapien.

Vorhersagendurch vergleichende Analysen treffen, zum Beispiel über die Funktion eines Proteins oder welche Rolle ein Gen für eine Krankheit spielt.

Bereitstellung von effizienten Rechenzentren für die Wissenschaft.

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Aufgabenstellungen der Bioinformatik

Modelle entwickeln und erproben,die die Forschung unterstützten und ihr neue Wege aufzeigen.

Eine neue und globale Sicht der Biowissenschaften erwerben.

Hier einige Beispiele …

Webseite für das menschliche Insulin in der Datenbank „UniProtKB/Swiss-Prot“

Entwickelt und betrieben am SIB Schweizerischen Institut für Bioinformatik, speichert diese Datenbank Informationen über Proteine. Über 12‘000 Arten, von Bakterien bis zu Säugetieren, sind hier vertreten, und über eine halbe Million „Proteinsteckbriefe“ sind für Wissenschaftler (und Laien) weltweit frei verfügbar.

 

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Phylogenetischer Baum

Dieser Stammbaum wurde mithilfe des Programms iTOL erstellt, das am SIB Schweizerischen Institut für Bioinformatik entwickelt wurde. Ein phylogenetischer Baum ermöglicht es, die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Arten sichtbar zu machen und hilft, ihre Evolution zu verstehen.

 

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Ein DNA-Chip

Auf diesem Chip erscheinen Fragmente von Genen als helle Flecken mit unterschiedlicher Intensität. Dank spezieller Programme – wie der „GeneChip Operating Software“ – ist es möglich, die Aktivität eines Gens in einer Zelle eines bestimmten Gewebes (Leber, Darm …) zu messen. Dies ist sowohl zu einem gegebenen Zeitpunkt (beim Embryo, beim Erwachsenen …) als auch in einem bestimmten Zustand (krank, gesund …) möglich. DNA-Chips werden in der biologischen Forschung verwendet, um die Expression von Tausenden von Genen gleichzeitig zu messen.

 

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