Mathematische und informationstheoretische Hilfsmittel zur DNA-Sequenzierung und Sequenzanalyse

Zusammenfassung

Zu den wichtigsten Informationsquellen der modernen biologischen Forschung gehören die Daten, die die Natur in Nukleinsäuren In verbaler oder geometrischer Form (in Basensequenzen oder Raumstrukturen) gespeichert hat. Es ist selbstverständlich, daß sich die Molekularbiologen in den letzten Jahren — neben chemischen und physikalischen Untersuchungsmethoden — zunehmend auch der Mittel der Mathematik, der Informationstheorie und der Computer bedienen, um diese „makromolekulare Sprache“ mit ihrer eigenartigen Semantik verstehen und analysieren zu können. Neben der Aufgeschlossenheit, die bei den Vertretern einer verhältnismäßig jungen Wissenschaft nicht überraschend ist, spielt in diesem Vorgang auch die Größe und Komplexität der schon vorhandenen Sequenzinformation eine nicht unwesentliche Rolle, von ihren Zuwachsraten gar nicht zu sprechen. Wir müssen uns nur vergegenwärtigen, daß nach dem Erscheinen der ersten vollständigen Nukleotidsequenz (Holley et al. 1965), in den 13 Jahren von 1965 bis 1978 insgesamt Sequenzen von etwa 12000 Nukleotiden publiziert wurden. In den darauffolgenden 4 Jahren erschienen in etwa 1200 Arbeiten über eine Million Nukleotide, und ihre Zahl hat sich seitdem jährlich ungefähr verdoppelt.