392189 Algorithms for Genome Rearrangement (V) (SoSe 2016)

Viele Fragestellungen in der Molekularbiologie, der Phylogenetik und der Biomedizin lassen sich durch den Vergleich von zwei oder mehr Genomen behandeln. Da ein globales Alignment von Genomen oft nicht möglich oder extrem aufwändig zu berechnen ist, wurden Vergleichsmethoden entwickelt, die auf der höheren Ebene der Reihenfolge der Gene oder anderer eindeutiger Genomabschnitte ansetzen.

In dieser Vorlesung werden verschiedene Modelle auf dieser höheren Ebene und darauf basierende Vergleichsmethoden behandelt. Wir beginnen mit einfachen Distanzmaßen wie der Breakpoint-Distanz, gefolgt von komplexeren Modellen wie der SCJ-, der DCJ-, der Inversions- und der allgemeinen Rearrangement-Distanz. Auch werden wir Methoden zum Auffinden von evolutionär konservierten, funktionellen Genclustern behandeln. Schließlich werden die Schwierigkeiten thematisiert, die auftreten, wenn sich vorab keine eindeutigen Genomabschnitte finden lassen, z.B. weil die Genome einzelne duplizierte Abschnitte enthalten.

Die behandelten Algorithmen sind meist kombinatorischer Natur, ähnlich wie in der Sequenzanalyse.

Teilnahmevoraussetzungen, notwendige Vorkenntnisse

Notwendig: Algorithmen und Datenstrukturen (oder Vergleichbares).
Empfohlen: Sequenzanalyse und Grundlagen der Genomforschung.