Computerbaserede metoder spiller allerede nu en afgørende rolle indenfor mikrobiologien, bioteknologien og lægemiddelforskningen. Store internationale sekvens- og strukturdatabaser indeholder information, som i mange tilfælde helt kan erstatte eksperimentelt arbejde og i andre tilfælde bruges til at få langt mere ud af de eksperimentelle ressourcer. Kursets mål er at således give de studerende kendskab til en række nye metoder til molekylær struktur- og sekvensanalyse. Bioinformatik er et praktisk orienteret kursus med fokus på anvendelse af metoderne. En stor del af undervisningen består af computer-øvelser, hvor metoderne læres gennem praktisk brug. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Redegøre for hvordan informationen i biologiske makro-molekyler, såsom DNA og protein kan repræsenteres i et elektronisk format.
• Redegøre for hvorledes en fælles evolutionshistorie påvirker DNA og protein-skevens, i beslægtede organismer.
• Søge efter data i de offentligt tilgængelige sekvens- og struktur-databaser, såsom GenBank, UniProt og PDB.
• Anvende programmer til visualisering af protein 3D struktur.
• Fremstille og kritisk evaluere kvaliteten af DNA- og protein-alignments.
• Søge i sekvensdatabaser med alignment-baserede metoder (BLAST) og kritisk evaluere pålideligheden af resultaterne.
• Bestemme den sandsynlige biologiske funktion af et ukendt gen eller protein-produkt ud fra sammenligning med kendte gener / proteiner.
• Anvende programmer til fremstilling af multiple alignments af grupper af beslægtede sekvenser – herunder at kende forskellen på de to hovedgrupper af algorither: globalt optimerende og lokalt optimerende.
• Fremstille fylogenetiske træer ud fra multiple alignments.
• Fremstille og tolke visualiseringer af informationsindholdet i grupper af beslægtede sekvenser (”logo plots”).
• En grundlæggende forståelse af neurale netværk (nn) og brugen af enkelte nn web-servere.

En basal forståelse af DNA, RNA og aminosyrer, herunder gener, proteiner og forskellige enzymklasser. Kender nukleotiderne i DNA og RNA, samt kende de 20 aminosyrer.

Hvad er et enzym og hvilke aminosyrer er vigtige for at et enzyme.

Benytte Pymol til at visualizere en enzym i 3D , herunder at identificere aminosyrerne i det aktive site.

Benytte sekvensdatabaser som Uniprot og Genbank
Redskaber til parvis lokal og global alignment.

Benytte blast til at søge efter homologe sekvenser og benytte mål som alignmentscores og e-værdier til at vudere om en alignment er troværdig.
Lave en parvis sekvensalignment på papir dvs benytter de regler og metoder i hånden som benyttes af alignmentprogrammet Blast.
Benytte alignmentscoringsmatricer som Blosum30, blosum62 og blosum80 og forstå hvorfor de er forskellige. Beregne værdierne i en scoringsmatrix udfra alignments dvs hvor kommer tallene fra og hvordan kan man selv lave en mindre udgave af en scoringsmatrix.

En introduktion til multiple alignments, herunder lave phylogeniske træer til at afspejle hvilke sekvenser som er tættest beslægtet.

Benytte multiple alignments til at forstå om nogle positioner i et protein er bevaret og hvorfor de er bevaret som eksempelvis aminosyrerne i og omkring et aktivt site.

Lave en grafisk afbildning af et multipelt alignment vhj logo-plots og for hvad bits-indholder.
Beregne Shannon informationsinholdet udfra et multipelt alignment og sammenligne resultater udregnet i hånden med det som fås fra serveren weblogo. Supplerende undervisningsmateriale: Introduction to protein science by Arthur M. Lesk, ISBN: 9780198716846 05. september, 2017