| Algorithmen für die vergleichende Genomanalyse |
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Am Montag, dem 15. November 2004, 16.00 Uhr wird in der Universität Ulm der mit 20.000 Euro dotierte Merckle-Forschungspreis 2004 verliehen. Den Preis erhält u.a. Prof. Dr. Enno Ohlebusch, Abteilung Theoretische Informatik, für seine Arbeiten über den effizienten algorithmischen Vergleich von Genomsequenzen. Die Erbinformation eines Organismus, das Genom, ist in langen DNA-Molekülen gespeichert, die aus den vier Basen Guanin, Cytosin, Adenin und Thymin aufgebaut sind. Die Abfolge der Basen stellt den Bauplan für den Organismus dar. Allerdings ist die Erbinformation nicht gleichmäßig verteilt. Das menschliche Genom besteht aus über drei Milliarden Basen. Aber nur ca. 1,8 % davon bilden Gene. Ein Gen ist ein Abschnitt des Genoms, der ein Protein kodiert, also den Bauplan für ein Zelleiweiß darstellt. Im Laufe der Evolution kommt es zu Mutationen, das heißt es ändern sich einzelne Basen in der DNA. Es kann aber auch zu Umstrukturierungen des gesamten Genoms kommen; diese Ereignisse sind jedoch viel seltener. Oft ist eine Mutation nachteilig im Kampf ums Überleben, manchmal ist sie jedoch von Vorteil und breitet sich deshalb über die Nachfahren durch natürliche Selektion aus. Bis heute wurden bereits 223 Organismen komplett sequenziert, das heißt in Hinsicht auf die Abfolge der Basen ihres Genoms vollständig aufgeklärt. Meistens handelt es sich um Mikroorganismen. Aber auch einige höhere Organismen (z. B. Mensch und Maus) sind darunter. Derzeit laufen fast 1.000 weitere Sequenzierprojekte. Diese Projekte liefern eine Datenfülle, die mit herkömmlichen Methoden der Datenanalyse und -modellierung nicht mehr bewältigt werden kann. Es bedarf neuer Verfahren zur Analyse und Interpretation dieser großen genomischen Datensätze. Prof. Dr. Enno Ohlebusch und seine Arbeitsgruppe entwickeln diesem Zweck dienende Informatikmethoden. Im Vordergrund steht der Entwurf effizienter Algorithmen und Datenstrukturen. Doch fließen die theoretischen Fortschritte in der Regel auch in Software-Werkzeuge für die Anwender ein. Im Zentrum der Arbeiten steht die computergestützte vergleichende Genomanalyse, bei der die vollständigen Genome von Organismen miteinander verglichen werden, z. B. das des Menschen mit dem der Maus. Die Ziele solcher Analysen sind unter anderem die Berechnung von sogenannten Alignments, woran man Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den Genomen ablesen kann, das automatisierte Erkennen von Genomumstrukturierungen sowie die rechnergestützte Vorhersage von Genen. http://idw-online.de/pages/de/news88178
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