392107 Bioinformatische Methoden in der Metabolomik und Proteomik (S) (SoSe 2009)

Aufgabe dieses Seminars ist die Heranführung an Algorithmen im Bereich der Proteomik und Metabolomik, Forschungsgebiete, die im Bereich der Systembiologie liegen und in letzter Zeit von immer größer werdender Bedeutung sind. Die in diesen Bereichen eingesetzten Verfahren generieren im Allgemeinen große Mengen an Daten, die manuell kaum noch sinnvoll zu analysieren sind.

Insbesondere analytische Verfahren, die chemisch-physikalische Trennverfahren der Chromatographie mit verschiedenen Detektoren, wie z.B. Massenspektrometern koppeln, produzieren teilweise Daten im GB Bereich pro Stunde Laufzeit. Daher ist eines
der Hauptkriterien die Geschwindigkeit der Verfahren, aber natürlich spielt auch die Qualität gerade im biologischen Kontext eine wichtige Rolle.

Die in diesem Gebiet verwendeten Algorithmen können einer Vielzahl von Ursprungsgebieten zugeordnet werden, z.B. stammen viele aus der Signal- und Bildverarbeitung, was fast zwangsläufig auch statistische Verfahren einschließt, so dass viele bekannte Datamining-Verfahren wie z.B. Principal Component Analysis ihre Anwendung finden. Allerdings finden auch "klassische" Algorithmen, z.B. basierend auf Graphen Verwendung, z.B. bei der Modellierung metabolischer Netze und Reaktionswege.

Die Anwendungsgebiete der Algorithmen sind sehr vielfältig. Angefangen bei Datenvorverarbeitung und Aufbereitung mittels Filtern und Kompression über Merkmalsextraktion bis hin zu Korrelationsanalyse zwischen Merkmalen sind in jeder Stufe viele verschiedene Algorithmen denkbar und oft auch schon umgesetzt worden.

Ziel dieses Seminars ist daher die Erarbeitung und Präsentation einiger dieser Algorithmen, aber auch Ihres Umfeldes, durch die Studierenden, um einen Gesamtüberblick über die aktuelle bioinformatischen Forschung im Bereich Metabolomik und Proteomik zu vermitteln.