viii
15 How Is Our Own Extremely Powerful Brain Constructed?
213
15.1 Modular Construction Leads to Ever New Properties – Up to
Consciousness��������������������������������������������������������������������������������������������214
15.2 Bioinformatics Helps to Better Describe the Brain������������������������������������217
15.3 Brain Blueprints������������������������������������������������������������������������������������������219
15.4 Possible Objectives ������������������������������������������������������������������������������������220
15.5 Exercises for Chap. 15��������������������������������������������������������������������������������222
Literature����������������������������������������������������������������������������������������������������������������223
16 Bioinformatics Connects Life with the Universe and All the Rest
225
16.1 Solving Problems Using Bioinformatics����������������������������������������������������226
16.2 Model and Mitigate Global Problems��������������������������������������������������������229
16.3 Global Digitalisation and Personal Space��������������������������������������������������233
16.4 What Are the Tasks for Modern Bioinformatics in the Internet Age?��������237
16.5 Exercises for Chap. 16��������������������������������������������������������������������������������239
Literature����������������������������������������������������������������������������������������������������������������240
17 Conclusion and Summary
243
Part IV Glossary, Tutorial, Solutions and Web Links
247
18 Glossary
249
19 Tutorial: An Overview of Important Databases and Programs
267
19.1 Genomic Data: From Sequence to Structure and Function������������������������267
19.2 RNA: Sequence, Structure Analysis and Control of Gene Expression������278
19.3 Proteins: Information, Structure, Domains, Localization,
Secretion and Transport������������������������������������������������������������������������������282
19.4 Cellular Communication, Signalling Cascades, Metabolism,
Shannon Entropy����������������������������������������������������������������������������������������289
19.5 Life Always Invents New Levels of Language ������������������������������������������295
19.6 Introduction to Programming (Meta Tutorial)��������������������������������������������297
20 Solutions to the Exercises
307
20.1 Sequence Analysis: Deciphering the Language of Life������������������������������307
20.2 Magic RNA������������������������������������������������������������������������������������������������309
20.3 Genomes – Molecular Maps of Living Organisms������������������������������������314
20.4 Modeling Metabolism and Finding New Antibiotics����������������������������������318
20.5 Systems Biology Helps to Discover the Causes of Disease������������������������319
20.6 Extremely Fast Sequence Comparisons Identify all the Molecules
that Are Present in the Cell ������������������������������������������������������������������������322
20.7 How to Better Understand Signal Cascades and Measure
the Encoded Information����������������������������������������������������������������������������325
20.8 When Does the Computer Stop Calculating? ��������������������������������������������330
Contents