Bioinformatik

Rainer Merkl

Praxisnah und komplett überarbeitet

Neue Kapitel zum maschinellen Lernen

Die Bioinformatik ist eine Wissenschaft, deren Möglichkeiten und Leistungsfähigkeiten sich in den letzten Jahren enorm entwickelt haben und die für immer mehr Fachbereiche sehr wichtig ist. Ob Biologen, Informatiker, Biotechnologen, Molekularbiologen oder Biochemiker – alle arbeiten mit Bioinformatik. Eine kompakte und praxisnahe Einführung für Studierende dieser Richtungen liefert Rainer Merkl mit seinem Lehr- und Arbeitsbuch„Bioinformatik“. Es erscheint nun, komplett überarbeitet und mit neuen Kapiteln zum maschinellen Lernen, in 3. Auflage bei Wiley-VCH. Zum Buch bietet der Verlag auch eine begleitende interaktive Webseite an.

Ob für Experimente in der Systembiologie, für Molekulares Modeling, Sequenzanalysen oder zur Auswertung einer großen Menge an Rohdaten: Die Bioinformatik ist die Basis für all diese Forschungen. Sie wird z. B. bei umfangreichen medizinischen Studien eingesetzt, in denen Wissenschaftler bei einer großen Patientenpopulation ganz spezifische molekulare Marker suchen, oder ist entscheidend bei der Ermittlung der Funktionsweise eines Proteins.

In „Bioinformatik“ führt Rainer Merkl in dieses wichtige Fach ein und erläutert für Studierende der Lebenswissenschaften Basiswissen über z. B. Algorithmen, Methoden des Sequenzvergleichs, die Charakterisierung von Proteinfamilien oder Methoden des maschinellen Lernens. Das Lehr- und Arbeitsbuch ist dabei ohne besondere Vorkenntnisse zu verstehen und liefert sowohl statistische als auch biologische Grundlagen und führt in das Wissen zu Genetischen Algorithmen und Neuronalen Netzen ein. Neu in der 3. Auflage – sie wurde komplett überarbeitet – sind u. a. Kapitel zum maschinellen Lernen, zum Verfahren Support-Vektor-Maschinen oder dem Klassifikationsverfahren Random Forest. Besonderes Augenmerk legt Rainer Merkl dabei auf die praktische Seite – so begleitet eine interaktive Webseite Studierende bei der Festigung der erworbenen Kenntnisse. Unter anderem können mithilfe der Webseite DNA- und Proteinraumstrukturen interaktiv untersucht werden. Auf mehr als 630 Seiten – mit zahlreichen Illustrationen, z. T. in Farbe – führt „Bioinformatik“ aber nicht nur Studierende perfekt in das vielfältige Thema ein, das Buch ist auch der ideale Begleiter für all die Praktiker, die bioinformatische Werkzeuge nutzen und gerne mehr über die zugrunde liegenden Konzepte dahinter erfahren möchten.

Rainer Merkl
Bioinformatik
Grundlagen, Algorithmen, Anwendungen
3., vollst. überarb. u. erw. Auflage

2015. 634 Seiten, ca. 150 Abbildungen, ca. 30 Tabellen. Gebunden.
€ 74,90
ISBN: 978-3-527-33820-7 (Wiley-VCH, Weinheim)

„Sehr empfehlenswert.“
CLB (Chemie, Leben, Biotechnik) (66. Jahrg. Heft 7-8 2015)

GRUNDLAGEN – BIOLOGIE UND DATENBANKEN
Biologische Grundlagen
Sequenzen und ihre Funktion
Datenbanken
LERNEN, OPTIMIEREN UND ENTSCHEIDEN
Grundbegriffe der Stochastik
Bayessche Entscheidungstheorie und Klassifikatoren
Klassische Cluster- und Klassifikationsverfahren
Neuronale Netze
Genetische Algorithmen
ALGORITHMEN UND MODELLE DER BIOINFORMATIK
Paarweiser Sequenzvergleich
Sequenz-Motive
Scoring-Schemata
FASTA und die BLAST-Suite
Multiple Sequenzalignments und Anwendungen
Grundlagen phylogenetischer Analysen
Markov-Ketten und Hidden-Markov-Modelle
Profil-HMMs
Support-Vektor Maschinen
Vorhersage der Sekundärstruktur
Vergleich von Protein-3D-Strukturen
Vorhersage der Protein-3D-Struktur
Analyse integraler Membranproteine
Entschlüsselung von Genomen
Auswertung von Genexpressionsdaten
Analyse von Protein-Protein-Interaktionen
Big Data: Herausforderungen und neue Möglichkeiten
Zum Schluss

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Rainer Merkl

Rainer Merkl leitet seit 2004 am Lehrstuhl Biochemie II der Universität Regensburg eine Arbeitsgruppe, die sich der Evolution und der Funktion von Proteinen widmet. Er ist Dipl. Ing. (FH) und Dipl. Inf., wurde in Göttingen im Fach Genetik promoviert und hat sich in Regensburg im Fach Bioinformatik habilitiert. Rainer Merkl war am Max Planck Institut für Biochemie, Martinsried und der Universität Göttingen tätig. Er hat zu 60 Publikationen beigetragen. Er bildet in Regensburg als außerplanmäßiger Professor für Bioinformatik Biologen und Biochemiker und an der Fernuniversität Hagen Informatiker im Fach Bioinformatik aus.

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