Contributi delle Scienze Matematiche ed Informatiche al sequenziamento genomico su larga scala
Giancarlo, Raffaele ; Mantaci, Sabrina
Bollettino dell'Unione Matematica Italiana, Tome 4-A (2001), p. 33-62 / Harvested from Biblioteca Digitale Italiana di Matematica
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Nel panorama della scienza contemporanea, la biologia molecolare ha recentemente assunto un ruolo di fondamentale importanza. Il bisognocrescente di conoscere intere sequenze genomiche e l’esigenza, ancora piùpressante, di analizzare e confrontare tali sequenze per poter dedurre funzionalità e discendenze comuni, ha reso necessaria l’integrazione delleusuali tecniche sperimentali, proprie della ricerca biologica, con le metodologie formali della matematica e dell’informatica. Queste motivazioni hannostimolato la nascita e lo sviluppo di un particolare settore di ricerca matematica, la biologia computazionale, che ha l’obbiettivo di sviluppare opportuni metodi e strumenti per problemi computazionali derivanti da questioniposte dalla ricerca genomica. Senza pretesa di essere esaustivi, questo articolo presenta alcuni contributi della ricerca matematica ed informatica alsequenziamento genomico, cioè il processo di ottenere la stringa corrispondente ad un genoma complesso, a partire dalla sua versione biochimica.L’impiego, a diversi livelli, delle idee e tecniche qui descritte ha avuto comerisultato fondamentale quella che può essere considerata una delle più importanti conquiste della scienza moderna: una prima versione della stringadi DNA corrispondente al genoma umano.

Publié le : 2001-04-01
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Giancarlo, Raffaele; Mantaci, Sabrina. Contributi delle Scienze Matematiche ed Informatiche al sequenziamento genomico su larga scala. Bollettino dell'Unione Matematica Italiana, Tome 4-A (2001) pp. 33-62. http://gdmltest.u-ga.fr/item/BUMI_2001_8_4A_1_33_0/

[1] Adams, M. D. et al, The genome sequence of drosophila melanogaster, Science, 287 (March 2000), 2185-2195.

[2] Agarwala, R. et al. A fast and scalable radiation hybrid map construction and integration strategy, Genome Research, 10 (2000), 350-364. ´

[3] Applegate, D. - Bixby, R. - Chvatal, V. - Cook, W., On the solution of Traveling Salesman Problems, Documenta Mathematica, extra volume ICM (III) (1998), 645-656. | MR 1648194 | Zbl 0904.90165

[4] Bernardi, G., The human genome: Organization and evolutionary history, Ann. Rev. Genetics, 29 (1995), 445-476.

[5] Collins, F. - Galas, D., A new five-years plan for the U. S. Human Genome Project, Science, 262 (1993), 43-46.

[6] International Human Genome Sequencing Consortium, Initial sequencing and analysis of the human genome, Nature, 409 (February 2001), 860-912.

[7] National Research Council, Mapping and sequencing the human genome, National Academy Press, Washington D. C., 1988.

[8] Ewing, B. - Hiller, L. - Wendl, M. C. - Green, P., Base-calling of automate sequencer traces using phred, I, accuracy assessment, Genome Research (1998), 175-185.

[9] Fleischman, R. D. et al., Whole-Genome random sequencing and assembly of haemophilus influenzae rd, Science (1995), 496-512.

[10] Garey, M. R. - Johnson, D. S., Computers and Intractability - A Guide to the theory of NP-Completenss, W. H. Freeman and Company, 1979. | MR 519066 | Zbl 0411.68039

[11] Goad, W. B., Sequence analysis: Contributions by Ulam to molecular genetics, in N. G. Cooper, editor, From Cardinals to Chaos. Reflections on the life and legacy of Stanislaw Ulam, pp. 288-291. Cambridge University Press, 1989. | MR 935779

[12] Green, P., Against a Whole-Genome Shotgun, Genome Research, 7 (1997), 410-417.

[13] Gusfield, D., Algorithms on Strings, Trees and Sequences-Computer Science and Computational Biology, Cambridge University Press, 1997. | MR 1460730 | Zbl 0934.68103

[14] E. Lander - M. Waterman, editors, Calculating the secrets of life: Contributions of the Mathematical Sciences to Molecular Biology, National Academy Press, 1995. | MR 1329326 | Zbl 0823.92009

[15] Marshall, E. - Pennisi, E., NIH launches the final push to sequence the genome, Science, 272 (1996), 188-189.

[16] Maxam, A. M. - Gilbert, W., A new method for sequencing DNA, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74 (2) (1997), 560-564.

[17] Myers, E. et al, A whole-genome assembly of drosophila, Science, 287 (March 2000), 2196-2204.

[18] Myers, G., Whole-genome DNA sequencing, IEEE Computational Biology (1999), 33-43.

[19] Sanger, F. - Nicklen, S. - Coulson, A. R., DNA sequencing with chain-terminating inhibitors, 74 (12) (1977), 5463-5467.

[20] Sanger, F. et al, Nucleotide sequence of bacteriophage l DNA, J. Molecular Biology, 162 (4) (1982), 729-773.

[21] Setubal, J. - Meidanis, J., Introduction to Computational Molecular Biology, PWS Publishing Company, Boston, 1997.

[22] Ulam, S. M., Some ideas and prospects on biomathematics, Annual Review of Biophisics and Bioengineering, 1972.

[23] Venter, J. C. et al, Shotgun sequencing of the human genome, Science, 280 (June 1998), 1540-1542.

[24] Venter, J. C. et al, The sequence of the human genome, Science, 291 (February 2001), 1304-1351.

[25] Venter, J. C. - Smith, H. O. - Hood, L., A new strategy for genome sequencing, Nature, 381 (May 1996), 364-366.

[26] Waterman, M. S., Introduction to Computational Biology (Maps, Sequencies and Genomics) - Interdisciplinary Statistics, London: Chapman & Hall, 1995. | Zbl 1016.92500

[27] Weber, J. L. - Myers, E. W., Human whole-genome sequencing, Genome Research, 7 (1997), 401-409.

[28] Winkler, H., Verbreitung und ursache der parthenogenesis im pflanzenund tierreich, Jena: Fischer, 1920.

[29] http://www.ornl.gov/hgmis.

[30] http://www.celera.com.

[31] http://www.claymat.org.