Übung zur Vorlesung Algorithmische Bioinformatik
Mittwoch 13:00 - 14:40 Uhr, RUD 26, Raum 1'306 Dozenten: Ulf Leser, Silke Trißl, Jörg Hakenberg
Die Übung wird begleitend zur Vorlesung angeboten und soll den gehörten Vorlesungsstoff vertiefen. Die Themen der Übung beinhalten sowohl grundlegende molekularbiologische Fragen wie auch die Implementation der vorgestellten Algorithmen in Java. Die Bearbeitung der wöchentlichen Aufgaben wird in Gruppen von 1 - 2 Studenten erfolgen.
Das Bestehen der Übung ist Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung Algorithmische Bioinformatik. Die Übung gilt als bestanden, wenn mindestens 50 % der möglichen Punkte erreicht wurden und 12 von 14 Übungsblätter abgegeben wurden. Außerdem werden an jedem Übungstermin 2 - 3 Studenten die Lösungen vorstellen.
Nochmals zur Klarstellung: 12 von 14 Übungsblätter müssen mit mindestens 50 % der möglichen Punkte bestanden werden und außerdem muss die Lösung zu einer Teilaufgabe einmal vorgestellt werden. Dies wurde auch in der ersten Übungsstunde bereits so angekündigt.
Organisatorisches - Aktuelle Übungsaufgabe - Zusätzliches MaterialOrganisatorisches
Lösungsblätter
- Abgabe: jeweils am Dienstag vor der nächsten Übung, bis 17 Uhr über Goya.
- Die Antworten sind in einer *.pdf-Datei mit dem Namen GruppeXLoesungY.pdf (X ist die Nummer eurer Gruppe, Y die Nummer des Aufgabenblattes, Beispiel: Gruppe12Loesung1.pdf) abzugeben.
- Die Java-Klassen müssen in einer gezippten Datei (*.zip) in Goya
hochgeladen werden mit
- Java-Code als Quelltext (*.java) und kompiliert (*.class).
- Namensgebung für Java-Klassen, die das Hauptprogramm enthalten: GruppeXAufgabeY.* (auch hier X ist die Nummer eurer Gruppe, Y die Nummer des Aufgabenblattes)
- Alle zusätzlich definierten Klassen müssen immer mit GruppeX beginnen!
- Der Aufruf der Haupt-Klasse erfolgt immer mittels
java GruppeXAufgabeY -p patterndatei -t templatedatei
Beispiel: java Gruppe5Aufgabe4 -p Gene.txt -t Genome.txt - Das Format der Ausgabe ist jeweils auf dem Aufgabenblatt angegeben. Haltet Euch bitte an diese Vorgaben!
Aufgabenblätter
Termin 1
- Thema: Vorstellung der Themen, Ablauf der Übung
- Ort und Zeit: RUD 25, IV.112 am Mittwoch, 20.10.2004 um 13 Uhr c.t.
- Folien: Organisatorisches ...
Aufgabenblatt 1
- ! ! ! P F L I C H T T E R M I N ! ! !
- Mittwoch, 27.10.2004, RUD 26, 1'306, 13 Uhr s.t.
- Thema: Einführung Molekularbiogie
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Abgabe: bis 2. November, 17 Uhr
- Folien: Proteine, Zellen, ...
Aufgabenblatt 2
- Thema: Erbkrankheiten und deren Auswirkungen
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Abgabe: bis 9. November, 17 Uhr
- Folien: Datenbanksuche, ...
Aufgabenblatt 3
- Thema: Genetischer Code; Naives Stringmatching
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Abgabe: bis 16. November, 17 Uhr
- Folien: Genetischer Code, Java, ...
- Dateien mit Pattern und Template
Aufgabenblatt 4
- Thema: Z-Box Algorithmus
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Abgabe: bis 23. November, 17 Uhr
Aufgabenblatt 5
- Thema: Boyer-Moore; Knuth-Morris-Pratt
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Abgabe: bis 30. November, 17 Uhr
- Dateien mit Pattern zu 5.1 und Template zu 5.1
- Dateien mit Patterns zu 5.2 und Template zu 5.2
- Kontrollbeispiel (Pattern und Template)
- Boyer-Moore Beispiel *.txt
Aufgabenblatt 6
- Thema: Keyword-Trees
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Abgabe: bis 7. Dezember, 17 Uhr
Aufgabenblatt 7
- Thema: Suffixbäume & Longest Common Substring
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Abgabe: bis 14. Dezember, 17 Uhr
- Besprechung: 5. Januar 2005
- Folien: Zeitplan
Aufgabenblatt 8
- Thema: Suffixtrees und Suffixarrays
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Datei mit DNA Sequenz zu 8.1 Änderung des Patterns am 16.12.2004
- Kontrollbeispiele: Proteine und DNA
- Abgabe: bis 04. Januar, 17 Uhr
- Besprechung: 5. Januar 2005
Aufgabenblatt 9
- Thema: Dotplots, Editdistance, dynamische Programmierung
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Abgabe: bis 11. Januar, 17 Uhr
Aufgabenblatt 10
- Thema:Needleman-Wunsch und Gap-scores
- Aufgabenblatt: [PDF] Änderung der Aufgabe am 12.01.2005
- Sequenzen: s1 und s2
- Abgabe: bis 18. Januar, 17 Uhr
Aufgabenblatt 11
- Thema: PAM, BLOSUM; BLAST
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Abgabe: bis 25. Januar, 17 Uhr
- Substitutionsmatrix: BLOSUM50
- Stringpaar 1: string1a und string1b (7 bzw. 10 Zeichen!)
- Stringpaar 2: string2a und string2b (9 bzw. 7!)
Aufgabenblatt 12
- Thema: BLAST, PSI-BLAST, FASTA
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Proteinsequenz für BLAST und FASTA blast_fasta.seq
- Abgabe: bis 01. Februar, 17 Uhr
Aufgabenblatt 13
- Thema: Human-Genome-Project; BLAST/BLAT/Quasar; Multiples Sequenzalignment
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Abgabe: bis 08. Februar, 17 Uhr
Aufgabenblatt 14
- Thema: Multiples Sequenzalignment und Phylogenie
- Aufgabenblatt: [PDF]
- Sequenz zum Suchen: Q05652.seq
- Abgabe: bis 15. Februar, 17 Uhr
Abschlußveranstaltung
Mittwoch, 16. Februar, 13 Uhr
Zusätzliches Material
Biologische Seiten
Sammlung von Links zu Tutorials, Datenbanken und Services
- Viele Links zu Tutorials, Datenbanken und Services, gruppiert nach der Art: http://bioinformatics.ubc.ca/resources/links_directory/
- Datenbank über biologische Datenbanken und Services: http://biowaredb.org/
Molekularbiologische Tutorials
- Dieses Tutorial erklärt nochmals die Grundlagen der Molekularbiologie: http://www.dnaftb.org/dnaftb/
- Ein On-line Biologiebuch: http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookTOC.html
Biologische Glossare
- http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/
- http://seqcore.brcf.med.umich.edu/doc/educ/dnapr/mbglossary/mbgloss.html
- http://www.med.unc.edu/wrkunits/3ctrpgm/pmbb/mbt/GLOS.htm
Biologische Datensammlungen und Tools
- Mit dem Sequence Retrieval System (SRS) am EBI können viele wichtige Datensammlungen durchsucht werden: http://srs.ebi.ac.uk
- BLAST, das Tool der Bioinformatik: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/
- ClustalW für Multiple Sequenz Alignments (MSA's): http://www.ebi.ac.uk/clustalw/
Java
Java Tutorials
- Auffrischung mit einem Online-Kurs (an der HU) http://www.informatik.hu-berlin.de/~pinf1/OnlineKurs/
- Behandelt viele Themen der Java-Programmierung: http://www.dickbaldwin.com/tocint.htm
Programmierumgebungen
- Der gute alte Texteditor
- Eclipse http://www.eclipse.org/
- NetBeans http://www.netbeans.org/
- JBuilder http://www.borland.com/jbuilder/