Philipp Christen  .  Rolf Jaussi .  Roger Benoit

Biochemie und Molekularbiologie

Eine Einführung mit 40 Lerneinheiten




40   Genomik, Proteomik, Bioinformatik, Datenbanken


Inhaltsverzeichnis

Einführung Website

Merksätze

Kontrollfragen

40.1 Genomanalyse und Gendiagnostik

40.2 Modulare DNA-Rekombination

40.3 Mikrochips zur Quantifizierung von mRNA und Proteinen

40.4 Proteomik: 2D-Gelelektrophorese, Massenspektrometrie und Mikrochips

40.5 Kartierung von Protein-Protein-Wechselwirkungen mit der Two-hybrid-Technik; Interaktom

40.6 Datenbanken und Computerprogramme

Weiterführende Literatur

Nachschlagewerke



Links

40.1 Genomanalyse und Gendiagnostik

DNA fingerprinting (Bozeman Science, YouTube)

DNA fingerprinting (Spektrum.de)

Big biology: The 'omes puzzle (Nature): Kommentar zu den sehr zahlreichen "-omic" Wissenschaften

The ENCODE Project: ENCyclopedia Of DNA Elements (genome.gov): Das ENCODE Projekt - Enzyklopädie der DNA-Bauteile

ENCODE (Wikipedia)

Genetic variation and evolution (Scitable, Nature Education): Genetische Variabilität und Evolution

The genetic variation in a population is caused by multiple factors (Scitable, Nature Education): Die genetische Variabilität in einer Population wird von mehreren Faktoren verursacht

Genetic variation (Scitable, Nature Education): Genetische Variabilität, Übersicht mit Links

Genomics enables scientists to study genetic variability in human populations (Scitable, Nature Education): Genomik ermöglicht Wissenschaftlern die Erforschung genetischer Variabilität in menschlichen Populationen

40.2 Modulare DNA-Rekombination

Gateway cloning technology (www.bioprocessonline.com): Übersicht zum Lambda-Rekombinationssystem

Cre/loxP-System (Wikipedia)

Structure of the Holliday junction intermediate in Cre-loxP site-specific recombination (Gopaul et al. 1998, EMBO J. 17, 4175-4187, RCSB PDB): 3D-Struktur einer Holliday Junction

Flp-in system (www.lifetechnologies.com): Übersicht zum Flp-in System

DNA is constantly changing through the process of recombination (Scitable, Nature Education): DNA-Rekombination, Übersicht

Genetic recombination (Clancy 2008, Nature Education 1(1):40): Genetische Rekombination

40.3 Mikrochips zur Quantifizierung von mRNA und Proteinen

Microarray analysis (www.thermofisher.com): Anbieter von Microarrays

How does a DNA microarray work? (SW Center for Microsystems Education, YouTube): Erklärung der Microarrays

Microarrays (Genome BC, YouTube)

ArrayExpress - functional genomics data (https://www.ebi.ac.uk/arrayexpress/; Kolesnikov N. et al. 2015, Nucleic Acids Res. 43, D1113-6): Datenbank von Hochdurchsatz-Genomik-Daten

TAIR microarray experiments search (www.arabidopsis.org): Datenbank von genetischen und molekularbiologischen Daten zu Arabidopsis thaliana

40.4 Proteomik: 2D-Gelelektrophorese, Massenspektrometrie und Mikrochips

Gel-based proteomics to analyze human serum proteome (iitb.vlab.co.in): Artikel zur gelbasierten Proteomik, mit Videos

Whole gel processing procedure for GeLC-MS/MS based proteomics (Piersma et al. 2013, Proteome Science): Direkte Vorbereitung von Proteinen in Gelen für die MS-Analyse

Functional Genomics Center Zürich, Applications (www.fgcz.ch): Übersicht des "Functional Genomic Center Zürich", Forschungs- und Ausbildungszentrum in den Omics-Wissenschaften

So tief wie noch nie zuvor ins Plasma-Proteom schauen (Hansen / Overkamp; www.management-krankenhaus.de)

The quantitative proteome of a human cell line (msb.embopress.org): Abbildung 3 zeigt einen Vergleich der Proteome verschiedener Spezies

40.5 Kartierung von Protein-Protein-Wechselwirkungen mit der Two-hybrid-Technik; Interaktom

Endocytic interactome home page (www.endocytosis.org)

Two-hybrid screening (Wikipedia) / Hefe-Zwei-Hybrid-System (Wikipedia)

Yeast 2 hybrid (Y2H) system (XploreBio, YouTube): Hefe-Zwei-Hybrid-System

HuRI: The Human Reference Protein Interactome Mapping Project (interactome.baderlab.org)

40.6 Datenbanken und Computerprogramme

Animal genome size database (Gregory 2014, Animal Genome Size Database, http://www.genomesize.com): Datenbank zur Grösse des Genoms von Tieren - 1 C entspricht der DNA-Menge pro Keimzelle in pg = 10-12 g DNA. 1 pg DNA ~ 978 Mb (1 Mb = 106 b)

ArrayExpress - functional genomics data (www.ebi.ac.uk)

Biological Magnetic Resonance Data Bank (www.bmrb.wisc.edu): Protein-NMR Datenbank

BRENDA Enzyme Database

Human Cell Atlas (humancellatlas.org)

Human Protein Atlas (humancellatlas.org)

DNASU plasmid repository (dnasu.org): Plasmid-Datenbank

EMBL-EBI Database

EMDataBank (www.emdatabank.org): 3D-EM-Datenbank

Enzymes (David S. Goodsell, RCSB PDB): Struktur und Funktion verschiedener Enzyme (Siehe Molecules of Life / Enzymes)

EST (www.ncbi.nlm.nih.gov): EST-Datenbank

Expasy enzyme nomenclature database

Expasy (Swiss Institute of Bioinformatics, http://expasy.org/, Artimo et al. 2012, Nucleic Acids Res. 40(W1):W597-W603, ExPASy: SIB bioinformatics resource portal): Datenbanken und Programme

Gene expression omnibus GEO (NCBI, NLM, NIH; http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)

International Committee on Taxonomy of Viruses (www.ictvonline.org): Virustaxonomie

Karlsruher Nuklidkarte (Wikipedia)

Mammalian gene collection (mgc.nci.nih.gov): Datenbank kommerziell erhältlicher Säugergene

Merck Index Online (www.rsc.org)

Mouse Genome Informatics, MGI (The Jackson Laboratory, Bar Harbor, USA, http://www.informatics.jax.org/): Maus-Genom-Informatik

NASCArrays - A repositorry for arabidopsis microarray data (www.hsls.pitt.edu)

NCBI (www.ncbi.nlm.nih.gov): Datenbanken und Programme inkl. Literaturdatenbank PubMed

ORIGENE (www.origene.com): cDNA-Datenbank

Plant DNA C-values database (Bennett and Leitch, Royal Botanic Gardens, http://data.kew.org/cvalues/): Datenbank zur Grösse des Genoms von Pflanzen - 1 C entspricht der DNA-Menge pro Keimzelle in pg = 10-12 g DNA. 1 pg DNA ~ 978 Mb (1 Mb = 106 b)

Protein data bank of transmembrane proteins (PDBTM): Membranprotein-Datenbank

RCSB Protein Data Bank (Research Collaboratory for Structural Bioinformatics, www.rcsb.org): Datenbank der Proteinstrukturen

REBASE - the Restriction Enzyme Database (Roberts, Macelis et al. 2015, Nucleic Acids Res. 43, D298-299; New England Biolabs, USA, http://rebase.neb.com/rebase/rebase.html): Sämtliche Restriktionsenzyme

(db)SNP (www.ncbi.nlm.nih.gov): Datenbank der SNPs

SRS (European Molecular Biology Laboratory, http://www.ebi.ac.uk/services): Datenbanken und Programme

TAIR microarray experiments search (www.arabidopsis.org)

transOMIC technologies (www.transomic.com): cDNA-Datenbank

Transporter Classification Database (University of California at San Diego, USA, http://www.tcdb.org/): Alle Transmembranproteine

Vector database (www.addgene.org): Vektoren-Datenbank


Weiterführende Literatur

Shendure 2016, Nature - "Human genomics: A deep dive into genetic variation"

Lek et al. 2016, Nature - "Analysis of protein-coding genetic variation in 60,706 humans"

Miny 2016, VSH-Bulletin - "Genetische Tests und ihre Konsequenzen: Zwischen Hoffnung und Hype (PDF-File, siehe Seite 12)"

Service 2016, Science - "Synthetic microbe has fewest genes, but many mysteries"

Budowie and van Daal 2008, Biotechniques - "Forensically relevant SNP classes"

Alaeddini et al. 2010, Forensic Sci Int Genet - "Forensic implications of genetic analyses from degraded DNA--a review"

Pääbo 2014, Cell - "The human condition-a molecular approach"

Nybom et al. 2014, Investig Genet - "DNA fingerprinting in botany: past, present, future"

Zhou et al. 2010, J Biotechnol - "Generation of stable cell lines by site-specific integration of transgenes into engineered Chinese hamster ovary strains using an FLP-FRT system"

Hillyar 2012, BioscienceHorizons - "Genetic recombination in bacteriophage lambda"

Landy 1989, Annu Rev Biochem - "Dynamic, structural, and regulatory aspects of lambda site-specific recombination"

Pechisker 2004, The Science Creative Quarterly - "Targeting your DNA with the Cre/lox system"

Beck et al. 2011, Mol Syst Biol - "The quantitative proteome of a human cell line"

Nair and Rost 2005, J Mol Biol - "Mimicking cellular sorting improves prediction of subcellular localization"

Luciani and Bazzoni 2012, BMC Syst Biol - "From networks of protein interactions to networks of functional dependencies"

Rolland et al. 2014, Cell - "A proteome-scale map of the human interactome network"

Smulski 2011, J Mol Recognit - "Interaction map of the Trypanosoma cruzi ribosomal P protein complex (stalk) and the elongation factor 2"


Nachschlagewerke

Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology

Oxford University Press

2nd Edition 2006

ISBN 978-0198529170

Data for Biochemical Research

R.M.C. Dawson, D.C. Elliott, W. H. Elliott, and K.M. Jones

Clarendon Press

3rd Edition

ISBN 978-019855299-4

The Merck Index

Royal Society of Chemistry

Neue Auflage 2013

ISBN 978-1849736701

Annual Review of Biochemistry

Über 80 Bände mit Übersichtsartikeln

Bioanalytik

F. Lottspeich und H. Zorbas (Hrsg.)

Springer Verlag: Spektrum

3. Aufl. 2012

ISBN 978-382742942-1

Methods in Enzymology

Academic Press

Über 500 Bände mit Übersichtsartikeln

Harrison’s Principles of Internal Medicine

McGraw-Hill

18th Edition. 2011

ISBN: 978-007174889-6

Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics

McGraw-Hill

12th Edition 2011

ISBN 978-0071624428

Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease

C.R. Scriver, A. L. Beaudet, W.S. Sly, D. Valle

McGraw-Hill

8th Edition 2000

ISBN 978-0079130358


Revision Februar 2019