Systembiologie

Question 1

Definition System

Answer 1

Gesamtheit von voneinander abhängigen Entitäten, welche über Interaktion ein Ganzes bilden

Question 2

Definition Komplexes System

Answer 2

System aus vielen Entitäten mit Strukturähnlichkeiten: Modularität, Hierarchie, Kontolle

Question 3

Definition Systembiologie

Answer 3

Untersuchen von inter- & innerzellulären dynamischen Prozessen über systhemtheoretischen Ansatz

Question 4

Ziel der systembiologie & welche Daten sind nötig?

Answer 4

Ziel: kausatives Verständnis der molekularen Prinzipien des Lebens
Benötigt: quantitative Daten aus Genomik, Proteomik, Transkriptomik, Klinik

Question 5

Für welche Teile der Biologie ist Systembiologie interessant?

Answer 5

Enzyme & deren Reaktionen, Pathways, zelluläre Funktionen, Physiologie

Question 6

Data Mining: Was wird untersucht?

Answer 6

Mustererkennung, Korrelation, Clustering

Question 7

Systemansatz: Was wird untersucht?

Answer 7

Generelle Prinzipien, Stimulus Response, Modellierung & ggf. Simulation

Question 8

Modellzyklus

Answer 8

Hypothese -> Experiment -> Daten -> Modell -> Simulation -> Übereinstimmung mit oder Differenz von Hypothese

Question 9

2 Ansätze zur Modellierung & Startdaten

Answer 9

Top-Down-Modellierung: statistische Daten

Bottom-Up-Modellierung: molekularbiologische Erkenntnisse

Question 10

Was ist in Systemmedizin mit inbegriffen?

Answer 10

Bioinformatik, Systembiologie & Medizininformatik

Question 11

Was sind OMICS?

Answer 11

Charakterisierung & Quantifizierung v. biologischen Entitäten, deren Funktion/Struktur/Dynamik

Question 12

Struktureller Workflow der Ensembl Datenbank

Answer 12

DNA-Sequenz aus öffentlichen Quellen
Sequenzassembly
Verknüpfung mit funktionellen Datenbanken
Darstellung über Web-Interface

Question 13

Was heißt es wenn Protein CCDS-ID hat?

Answer 13

Findet sich in Genom v. Maus und Mensch -> hoch konserviert, funktionell wichtig

Question 14

Was bedeuten TSL (Transcription Support Level) 1-5?

Answer 14

1: komplett nachgewiesen/unterstützt
2-4: über Expressed Sequence Tags teils unterstützt
5: nur vorhergesagt

Question 15

Ensembl Identifier & Bedeutung?

Answer 15

ENSG -> Gene
ENSP -> Proteine
ENST -> Transkripte
ENSE -> Exons
Suffix für nicht-humane Proteine

Question 16

Wieso muss Ensembl möglich dynamisch sein?

Answer 16

Genomassembly iterativer Prozess mit Zufallskomponenten

-> 5% Genom unbekannt, 50% repetetive Elemente (ständig ergänzt)

Question 17

Was steht in Misc-Tabelle von Ensembl?

Answer 17

Transkripte gruppiert nach Operon

Question 18

Was steht in ID-Mapping-Tabelle von Ensembl?

Answer 18

Mappt Namen & zugrhörige Transkripte, archiviert Namen

Question 19

Was steht in External-References-Tabelle von Ensembl?

Answer 19

Links zu externen Datenbanken

Question 20

Wie reflektiert Datenbank Scaffold-Ansatz d. Shotgun-Sequencing?

Answer 20

Gibt Informationen zu kleinen DNA-Stücken & dann immer größer werdend
Contigs -> Scaffold -> Chromosomes

Question 21

Wie setzt sich Benennung d. DNA-Stücke in Ensembl zusammen?

Answer 21

Koordinatensystem (t.B. Chromosom, Scaffold, etc.)
Assembly
Seq_Region Name: Nummer
Start: AS-Zahl
End: AS-Zahl
Strang: 1 oder -1

Question 22

Datenexport in 4 Schritten bei Ensembl: wonach wird gefiltert?

Answer 22

Data: Datenset
Filters: IDs, Regionen, Domains, best. Expression
Attributes: Homologie, Eigenschaften, Struktur
Results: als Tabellen/Text

Question 23

Differentielle Genregulation: Was untersucht? Was interessiert?

Answer 23

Bestimmung v. Genen welche mit Phänotyp assoziiert sind

Welche Geneabschnitte werden nach Drug-Behandlung hoch-/runterreguliert?

Question 24

LIMMA: steht wofür? Was und wie funktioniert es?

Answer 24

Linear Models for Microarray and RNA-Seq Data

T-Test für Microarrays: moddeliert systematischen fehler & schätzt zufällige Variation

Question 25

Ziel GO (Gene Ontology)

Answer 25

Kontrolliertes Vokabular für Gene & Attribute
Gene & Produkte kommentieren & standardisieren
Zugang zu Datenbank- & Analysetools

Question 26

Struktur der GO?

Answer 26

Gerichteter, azyklischer Graph mit Knoten=Ontologiebegriffe & Kanten=Verknüpfung
Verknüpfungen “is-a” oder “part-of”

Question 27

3 Wichtige Unterteilungen für Proteine in GO

Answer 27

Zellkomponent
Biologischer Prozess
Molekulare Funktion

Question 28

Nachteile GO

Answer 28

Kleinteilig

Wenig Fokus auf Signal Processing

Question 29

Was ist in Reactome aufgelistet?

Answer 29

Bindung & Dissoziation
Degradation
Transport
Phosphorylierung & Dephosphorylierung

Question 30

Enrichment Analysis: Wovon geht man aus?

Answer 30

Biolog. Studion hat keinen Zusammenhang mit best. Funktion -> Ergebnis willkürlich (Nullmodell)

Question 31

Welche Parameter besitzt Fischer-Test?

Answer 31

Gene d. Kategorie t sind in Studie überrepräsentiert
Gesamtpopulation aller Gene m
n signifikante Gene
m(t) signifikante Gene d. Kategorie t
n(t) signifikante Gene & signifikante Gene d. Kategorie t die überlappen

Question 32

GSEA: steht wofür? Was wird gemacht

Answer 32

Gene Set Enrichment Analysis

Berechnen von Scores für Gengruppen

Question 33

Workflow d. GESA

Answer 33

Sortieren d. Gene anhand differentieller Regulation
Selektieren d. geclusterten Gen-Sets an Listenende
Signifikanz d. Enrichments aus Permutationstest

Question 34

p-Wert für Genrnks berechnen: wie?

Answer 34

Randomisierung & wdh d. Genranks
Nullverteilung v. >1000 Werten
Anteil Enrichment Scores, die Enrichment Scores aus Experiment übersteigen

Question 35

Input in VEP (Variant Effect Predictor)

Answer 35

Genomische Koordinaten
VCF
Varianten-IDs

Question 36

Output von VEP

Answer 36

Betroffenes Gen/Transkript/Protein
Pathogenität 
Frequenzhäufigkeit
Regulatorische & Splicing Effekte
Literatursuche

Question 37

SIFT: steht wofür? Was beeinflusst Entscheidung?

Answer 37

Sorting Intolerant From Tolerant
Ist Position d. AS konserviert?
Ist Position d. AS mit best. chem. Eigenschaft konserviert?
Wie sehr unterscheidet sich AS und mutierte AS?