Genforschung
Das biologische Riesenpuzzle

Zeige mir deine DNA, und ich sage dir, wer du bist: Das ist der Traum der Gen-Biologen. Mathematiker und Informatiker helfen ihnen, die ungeheuren Datenmengen zu interpretieren. Doch die Verständigung zwischen den verschiedenen Disziplinen ist oft schwierig.

DÜSSELDORF. "23 and Me" ist so etwas wie die fortgeschrittene Version eines Online-Netzwerks. Die Kunden des Portals, benannt nach den 23 menschlichen Chromosomenpaaren, sollen sich nicht über Hobbys oder Berufsinteressen austauschen, sondern über ihre genetischen Profile. Nur 999 Dollar kostet es, eine Speichelprobe in den Labors im kalifornischen Mountain View analysieren zu lassen und später auf der Website sein persönliches Genom einzusehen - zumindest die Abschnitte, die nach bisherigem Forschungsstand individuelle Eigenheiten bestimmen oder Hinweise auf Erbkrankheiten geben könnten.

Zeige mir deine DNA, und ich sage dir, wer du bist: Dass solche Zukunftsvisionen in dem ehrgeizigen Start-up der 33-jährigen Anne Wojcicki, Ehefrau des milliardenschweren Google-Mitbegründers Sergey Brin, erstmals Gestalt annehmen, wäre ohne die Annäherung der Biologie an die sperrigen Disziplinen Informatik, Statistik und Mathematik nicht möglich gewesen.

Seit der Entschlüsselung der drei Milliarden Basenpaare des menschlichen Erbguts erlebt die "Computational Biology" - je nach Schwerpunkt spricht man auch von Bioinformatik oder quantitativer Biologie - einen steilen Aufstieg. Ob bei der Sequenzierung von DNA, der Analyse der Proteinsynthese oder dem Vergleich der Erbgüter verschiedener Organismen, überall fallen massenhaft Daten an, die mit Pipette und Petrischale allein nicht mehr verstanden werden. Neue Werkzeuge in Form von Algorithmen und mathematischen Konzepten kommen nun zum Einsatz, sie tragen so exotische Namen wie "Divide and Conquer", "Pattern Matching" oder "Versteckte Markovketten".

"Biologische Systeme sind charakterisiert durch die verschiedenen Größenskalen, die Mathematik kann da in vielen Bereichen mitmischen", sagt Bernd Sturmfels, Professor für Mathematik und Informatik an der renommierten University of California in Berkeley. Der aus Deutschland stammende Spezialist für algebraische Geometrie und Statistik arbeitet seit Jahren mit Biologen zusammen.

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