Molekulare Evolution und Phylogenetik in der Bioinformatik

Wie können Wissenschaftler die Geschichte des Lebens nachvollziehen und die Ursprünge von Viren oder alten Arten entdecken?Die Antwort liegt in der molekularen Evolution, wo wir rechnerische Methoden verwenden, um die evolutionären Beziehungen zu entschlüsseln, die in DNA- und Proteinsequenzen verborgen sind. Dieser Kurs führt Sie durch die Kernkonzepte und Algorithmen, die zum Erstellen phylogenetischer Bäume und zur Analyse molekularer Daten verwendet werden.Sie werden vom Verständnis grundlegender genetischer Mutationen zur Rekonstruktion evolutionärer Geschichten mit modernen Workflows der Computational Biology übergehen. Was Sie lernen werden: - Verstehen Sie die grundlegenden Mechanismen der molekularen Evolution, Genduplizierung und Sequenzdivergenz. - Wenden Sie entfernungsbasierte und zeichenbasierte Algorithmen an, um genaue phylogenetische Bäume zu erstellen. - Analysieren Sie genetische Daten mit probabilistischen Modellen, einschließlich maximaler Wahrscheinlichkeit und moderner Bayesscher Inferenzansätze. - Vergleichen Sie DNA- und Proteinsequenzen mit modernen Ausrichtungswerkzeugen und Python-basierten Bioinformatikbibliotheken. - Interpretieren Sie Evolutionsbäume, um biologische Rätsel zu lösen, wie zum Beispiel die Verfolgung von Krankheitsausbrüchen oder die Identifizierung gemeinsamer Vorfahren. Sie lernen zunächst die wesentlichen biologischen Begriffe und evolutionären Konzepte kennen. Schritt für Schritt werden Ihnen dann Baumbildungsalgorithmen schriftlich erklärt. Durch strukturierte textbasierte Erklärungen und schriftliche Übungen üben Sie die Auswertung evolutionärer Modelle und die Analyse von Sequenzdaten. Dieser Kurs richtet sich an Anfänger in der Bioinformatik, Biologiestudenten oder Softwareentwickler, die in die Computational Biology übergehen möchten, ohne dass fortgeschrittene Vorkenntnisse erforderlich sind. Beginnen Sie Ihre Reise in die Geschichte der Genome und lernen Sie, die evolutionäre Vergangenheit heute zu entschlüsseln.