GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen Titel Bitte...
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GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
Titel
Bitte hier Namen im Master angeben
Eröffnungskolloquium
„Environmental Informatics“
Bioinformatik
Burkhard Morgenstern
Institut für Mikrobiologie und Genetik Abteilung für Bioinformatik
Göttingen, Januar 2006
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
Definition:
Bioinformatics =
Development and application of Computer Science in Molecular Biosciences
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
Bioinformatics in Göttingen
• Chair of Bioinformatics, Faculty of Medicine (E. Wingender)
• Chair of Bioinformatics, Faculty of Biology (B.M.)
• Theoretical Computer Science, Institute of Informatics (S. Waack)
• Göttinger Laboratorium für Genomanalyse G2L (G. Gottschalk)
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
www.gobics.de/department.html
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
Bioinformatics at Institute of Microbiology and Genetics (since 12/02)
Research focus:
• Algorithm and software development for nucleic acid and protein sequence analysis
• Bioinformatics support for Life Scientists
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B. Morgenstern
Development of software tools:
• Gene discovery• Comparative sequence analysis• Machine learning• Phylogeny reconstruction
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B. Morgenstern
Gene predictions for eukaryotes
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GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
Gene predictions for eukaryotes
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GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B.Morgenstern
Gene predictions for eukaryotes
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
Gene predictions for eukaryotes
Three different approaches:
• Intrinsic: use statistical information about known genes (Hidden Markov Models)
• Extrinsic: compare genomic sequence with known proteins / genes
• Cross-species sequence comparison: search for similarities among genomes
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B.Morgenstern
Gene predictions for eukaryotes
Comparison of genomic sequences
(human and mouse)
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B.Morgenstern
Gene predictions for eukaryotes
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
Gene predictions for eukaryotes
AUGUSTUS (M. Stanke)
Gene finding using heterogeneous sources of information
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B.Morgenstern
Gene predictions for eukaryotes
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
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B. Morgenstern
Algorithms for Sequence Alignment
s1 W T Y I V M R E A Q Y E S A Q
s2 R C L V M R E A Q E W
s3 Y I M Q E V Q Q E R A
s4 A L Y I A M R E V Q Y E S A
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
Algorithms for Sequence Alignment
s1 W T Y I V M R E A Q Y E S A Q
s2 - R C L V M R E A Q - E W - -
s3 - - Y I - M Q E V Q Q E R A -
s4 A L Y I A M R E V Q Y E S A -
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
Algorithms for Sequence Alignment
s1 W T Y I V M R E A Q Y E S A Q
s2 - R C L V M R E A Q - E W - -
s3 - - Y I - M Q E V Q Q E R A -
s4 A L Y I A M R E V Q Y E S A -
• Conserved motifs functionally important!• Alignment basis for phylogeny reconstruction
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
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B. Morgenstern
Algorithms for Sequence Alignment
Detection of regulatory sites for the SCL gene(B. Göttgens et al., 2002)
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
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B. Morgenstern
Bioinformatics projects related to PEI
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B.Morgenstern
ZfIUmweltinformatik
(Promotionsprogramm im Rahmen von GAUSS)Fokus Fokus
Bio
div
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Tsc
harn
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n
Bioinformatik• Skalentransfermodelle
• Modelle der Morphogenesevon Organen
• Gendatenbanken• Regulatorische Netzwerke• Modelle der Genexpression
•Sequenzanalyse•Phylogenetische Bäume
u.ä.
Ökoinformatik• Skalentransfermodelle
• Struktur und Funktionsmodellefür Biota
• Erweiterte Lindenmayersysteme• Neuronale Netze
• Artificial Life• Biodiversitätsmodelle• Ökosystemmodelle
• RaumbezogeneUmweltinformationssysteme
• Visualisierung• Biometrische Modelle
u.ä.
Geoinformatik• Skalentransfermodelle
• GIS• Remote Sensing
• Modellefür Landnutzungsysteme
• Landschaftsmodelle• Computergestüzte
Kartographie• Modelle
für Wassereinzugsgebiete• Raumbezogene Netzwerke
• Globale Klimamodelleu.ä.
Sprecher Sloboda / N.N. Sprecher KappasSprecher Morgenstern
Datenintegration, Austausch und Scientific Workflows
May
Wiss. Rechnen,Prozessmodellierung
Schaback
Graph. Datenverarbeitung,Artificial Life
N.N.
Algorithmentechniken
Waack
Sensorik und Telematik der Messprozesse
Hogrefe
Polle, Leuschner, Becker, Finkeldey, Schütz, Schäfer, Tscharntke
Klimasysteme, Prozesse, Energiebilanzmodelle
Gravenhorst, Ibrom
Biota, Populationen, Biodiversität, genet. Ressourcen, ökophysiologische Prozesse
Bodensysteme, Prozesse, räumliche Grundwasser- und Stofftransportmodelle, Interaktion Boden-Biota-Klima Beese, Flessa
ZfIUmweltinformatik
(Promotionsprogramm im Rahmen von GAUSS)Fokus Fokus
Bio
div
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Tsc
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u, P
rodu
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n
Bioinformatik• Skalentransfermodelle
• Modelle der Morphogenesevon Organen
• Gendatenbanken• Regulatorische Netzwerke• Modelle der Genexpression
•Sequenzanalyse•Phylogenetische Bäume
u.ä.
Ökoinformatik• Skalentransfermodelle
• Struktur und Funktionsmodellefür Biota
• Erweiterte Lindenmayersysteme• Neuronale Netze
• Artificial Life• Biodiversitätsmodelle• Ökosystemmodelle
• RaumbezogeneUmweltinformationssysteme
• Visualisierung• Biometrische Modelle
u.ä.
Geoinformatik• Skalentransfermodelle
• GIS• Remote Sensing
• Modellefür Landnutzungsysteme
• Landschaftsmodelle• Computergestüzte
Kartographie• Modelle
für Wassereinzugsgebiete• Raumbezogene Netzwerke
• Globale Klimamodelleu.ä.
Sprecher Sloboda / N.N. Sprecher KappasSprecher Morgenstern
Datenintegration, Austausch und Scientific Workflows
May
Wiss. Rechnen,Prozessmodellierung
Schaback
Graph. Datenverarbeitung,Artificial Life
N.N.
Algorithmentechniken
Waack
Sensorik und Telematik der Messprozesse
Hogrefe
Polle, Leuschner, Becker, Finkeldey, Schütz, Schäfer, Tscharntke
Klimasysteme, Prozesse, Energiebilanzmodelle
Gravenhorst, Ibrom
Biota, Populationen, Biodiversität, genet. Ressourcen, ökophysiologische Prozesse
Bodensysteme, Prozesse, räumliche Grundwasser- und Stofftransportmodelle, Interaktion Boden-Biota-Klima Beese, Flessa
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
Bioinformatics projects related to PEI
Ecology (Forstbotanik: A. Polle, U. Kües): • Coprinus Cinereus (genome sequence
available) • Pleurotus Ostreatus (genome proposal
submitted)
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
Bioinformatics projects related to PEI
Coprinus Cinereus genome project:
• Gene prediction using AUGUSTUS (Stanke et al.)
• Identification of proteine families
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B.Morgenstern
Bioinformatics projects related to PEI
Coprinus Cinereus
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
Bioinformatics projects related to PEI
Pleurotus Ostreatus
GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik
Georg-August-Universität Göttingen
B. Morgenstern
Bioinformatics projects related to PEI
Developmental Biology (Zoology: E. Wimmer)• Tribolium castaneum genome project
Phylogeny reconstruction (Geobiology: J. Reitner, G. Wörheide)
• Phylogeny of sponges
(DFG project WO 896/6-1)