By Andrea Hansen

Locker und leicht verständlich geschrieben führt dieser Leitfaden in die Grundlagen und Möglichkeiten der Sequenzanalyse ein.

Das Buch beginnt mit einer Einführung in die wichtigen Sequenzdatendatenbanken am NCBI und EMBL sowie in die wachsende Zahl der Motivdatenbanken. Anschließend werden die einfachsten Methoden des paarweisen Sequenzvergleiches in globalen und lokalen Alignments beschrieben sowie die gängigsten heuristischen Verfahren der Datenbanksuche (FASTA und BLAST). a number of Alignments, Substitutionsmatrizen und die Berechnung phylogenetischer Bäume werden dem Leser nahe gebracht. Neu hinzugekommen sind auch Erläuterungen der Prinzipien der Genomanalyse und der gängigsten Algorithmen zur Genvorhersage. Zu jeder Methode werden Online-Tools im net oder freie software program angegeben.

Das Buch richtet sich an Anwender und Einsteiger in die Bioinformatik, speziell Studenten und Forscher, die sich mit der Sequenzanalyse auseinandersetzen müssen.

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Daher sind heuristische Algorithmen notig, die wesentlich schneller sind. Allerdings geht die ErhOhung der Schnelligkeit auf Kosten der Sensitivitat. Die beiden haufigsten Programme, die heutzutage fUr den schnellen Vergleich einer Sequenz mit einer ganzen Datenbank eingesetzt werden, sind FASTA und BLAST. Sie arbeiten beide nach einem ahnlichen Prinzip: Zunachst werden in einer schnellen Indexsuche Abschnitte in der Sequenz bestimmt, die Ahnlichkeiten aufweisen. Diese Bereiche werden dann mit Hilfe einer Substitutionsmatrix sensitiv untersucht und die lokalen Alignments berechnet.

4: BLAST-Suchalgorithmus tiber die Two-Hit Methode. Die einzelnen Schritte werden im Text naher erklart. 1. Auffinden von Hits (ahnliche Positionen) Zu Beginn wird aus der Suchsequenz ein Index erstellt. Die Lange der Indexeintrage ist durch die Wort lange w gegeben (wie k-tuple bei FASTA). Mit diesem Index werden die Sequenzen aus der Datenbank durchsucht. Die Voreinstellungen fUr w (word size) liegen fUr Nukleotide bei 11 und fur Proteine bei 3. Wahrend FASTA nur identische Positionen als einen Hit ansieht, definiert BLAST einen Hit als einen Treffer der Lange w mit einem Score, der uber dem Schwellenwert T liegt.

Alle Felder mit identischen oder ahnlichen Positionen werden mit einem Punkt markiert. ~ Man unterscheidet zwischen zwei Filtermethoden: ~ ~ Fenster-Methode: Nur wenn genugend Treffer in einem Fensterausschnitt der Matrix liegen, wird dieser Bereich in den Dotplot eingezeichnet. Uber einen Treffer entscheidet der Schwellenwert (threshold), der nur identische oder auch ahnliche Positionen berucksichtigt. ~ Wort-Methode: Nur kurze identische Treffer werden eingezeichnet. Festgelegt wird die Lange der Treffer durch den k-tuple.

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