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Berlin, Goslar, 13. November 2005 - Dr. Andreas Fuchs und Michael Meissner sind die Gewinner der diesjährigen FIZ CHEMIE Berlin-Preise. Mit diesen Preisen würdigt die Fachgruppe Chemie-Information-Computer (CIC) der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) herausragende Diplom- und Doktorarbeiten auf dem Gebiet Chemie-Information-Computer. Die Auszeichnungen werden am 13. November 2005 auf der 1. German Conference on Chemoinformatics in Göttingen (13. - 15.11.) vom Geschäftsführer des FIZ CHEMIE Berlin, Professor Dr. René Deplanque, an die Nachwuchswis-senschaftler übergeben.
Dr. Andreas Fuchs überzeugte die Jury durch eine außergewöhnliche Kombination aus theoretischer und praktischer Forschung: Im Rahmen seiner Doktorarbeit entwickelte Fuchs eine neue Methode zum sogenannten "Drug Design", einem Verfahren, mit dem chemische Verbindungen für neue Arz-neimittel am Computer gestaltet und theoretisch berechnet werden können. Mit Hilfe der von ihm ent-wickelten Methode entschlüsselte Fuchs Wechselwirkungen zwischen Zucker und Bakterien auf der Zelloberfläche. Diese biochemischen Prozesse spielen bei Infektionen eine wichtige Rolle. Auf der Grundlage der theoretisch gewonnenen Erkenntnisse stellte Fuchs die neue Verbindung anschließend im Labor synthetisch her. Die von ihm entworfene Leitstruktur eignet sich als Basis für ein neues ent-zündungshemmendes Arzneimittel. Es soll Bakterien daran hindern, sich auf Wunden anzusiedeln.
"Im theoretischen Teil hat Andreas Fuchs analytisches Denken und abstrakte Auffassungsgabe be-wiesen, bei der experimentellen Arbeit großes handwerkliches Geschick. Solche Doppelbegabungen sind außerordentlich selten", erklärt Professor Dr. Rainer Herges. Gemeinsam mit seiner Kollegin Professor Dr. Thisbe Lindhorst betreute Herges den Doktoranden am Institut für Organische Chemie der Universität Kiel. Beide Professoren sind überzeugt, dass auf Fuchs' Dissertation viele weitere wis-senschaftliche Arbeiten aufbauen werden.
Die von Fuchs entwickelte theoretische Methode bezieht zum ersten Mal ins Drug Design am Compu-ter von vornherein auch Ordnungsprozesse (Entropie) und das Lösungsmittel ein. Damit werden nach Aussage von Herges Fehler von herkömmlichen Drug-Design-Methoden bereits im Ansatz vermieden. Angewandt auf die Protein-vermittelte Erkennung von Kohlenhydraten auf der Zelloberfläche hat Fuchs mit Hilfe dieser Methode die ersten nicht-Kohlehydrat Liganden vorgeschlagen und syntheti-siert. Die ausgezeichnete Doktorarbeit, in der Fuchs das Simulationsprogramm und die Synthese be-schreibt, trägt den Titel: "Design und Synthese von Liganden für das Lektin FimH".
Diplom-Biologe Michael Meissner gewann den FIZ CHEMIE Berlin-Diplomarbeitspreis mit einer Arbeit auf dem jungen Forschungsgebiet der Chemieinformatik. Er verbesserte ein Informatik-Verfahren, einen sogenannten Optimierungsalgorithmus, der es erlaubt, wissenschaftliche Problem-stellungen am Computer besser als bisher zu lösen. Die von ihm entwickelte Methode wandte er bei-spielhaft zur Berechnung von biochemischen Moleküleigenschaften an. Der neutrale Optimierungsal-gorithmus lässt sich aber auch auf viele andere Problemstellungen anwenden. Ausgehend vom Kon-zept der Partikelschwarmoptimierung (PSO), einem der Natur nachempfundenen Optimierungsverfah-ren, entwarf Meissner einen zweistufigen Schwarmalgorithmus mit einem "Überschwarm" und "Unter-schwärmen". Die Unterschwärme sind dabei die Partikel des Überschwarms, bestehen selbst aber wiederum aus Partikeln. Während sich die Unterschwärme dem eigentlichen Optimierungsproblem widmen, optimiert der Überschwarm die methodeneigenen Parameter der Unterschwärme ("Schwarmparameter"). Dies führt schließlich dazu, dass diese in ihrer Funktion möglichst gut an ihre Aufgabe angepasst werden. Sobald der Prozess der "Metaoptimierung", also der Optimierung des Optimierungsverfahrens, abgeschlossen ist, können zukünftige Optimierungen desselben Problems mit den gefundenen Schwarmparametern schneller und zuverlässiger ablaufen.
Eine mögliche praktische Anwendung der neuen Methode im Bereich der Chemieinformatik hat Meissner in seiner Diplomarbeit gezeigt: Durch die Optimierung der Parameter künstlicher neuronaler Netze konnte er nachweisen, dass die metaoptimierten Partikelschwärme schneller hochwertige Vor-hersagemodelle zur Blut-Hirnschrankengängigkeit erstellen konnten als zwei weitere PSO Methoden mit nicht optimierten Schwarmparametern. Meissners prämierte Diplomarbeit trägt den Titel: "Ein me-taoptimierender Partikelschwarm-Algorithmus zum Training künstlicher neuronaler Netze". Seine neue Methode nannte er "OPSO: Optimized Particle Swarm Optimization".
"Die interdisziplinäre Arbeit von Michael Meissner ist ein Brückenschlag zwischen Chemie- und Bioin-formatik, für die wir ein breites Anwendungsspektrum sehen, speziell beim computergestützten Mole-küldesign", erklärt Professor Dr. Gisbert Schneider, Inhaber der Beilstein Stiftungsprofessur für Che-mieinformatik an der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main. Meissner legte seine Diplomarbeit am Lehrstuhl von Schneider ab, an den er extra zu diesem Zweck wechselte. Zuvor hat-te der junge Biologe praktisch sein ganzes Studium in Freiburg absolviert.
Fotos der Preisträger sind auf der Homepage des FIZ CHEMIE Berlin unter http://www.chemistry.de/aktuelles/pm/2005-11-09.html zum Download bereitgestellt.
Persönliche Daten zu den Gewinnern der FIZ CHEMIE Berlin-Preise:
Andreas Fuchs
Gewinner des FIZ CHEMIE Berlin-Dissertationspreises 2005.
Titel der prämierten Doktorarbeit: Design und Synthese von Liganden für das Lektin FimH".
Diplom-Chemiker Dr. rer. nat. Andreas Fuchs wurde am 08.08.1975 in Regensburg geboren. Er be-suchte das Goethe-Gymnasium in Regensburg und studierte später an der dortigen Universität. Sein Diplom legte er bei Professor Dr. Burkhard König am Lehrstuhl für Organische Chemie der Universität Regensburg ab. Im November 2001 wechselte Fuchs nach Kiel zur Arbeitsgruppe von Professor Dr. Thisbe Lindhorst am Institut für Organische Chemie der Universität Kiel. Seine Dissertation wurde von Professor Lindhorst und Professor Dr. Rainer Herges gemeinsam betreut.
Michael Meissner
Gewinner des FIZ CHEMIE Berlin-Diplomarbeitspreises 2005.
Titel der prämierten Diplomarbeit: "Ein metaoptimierter Partikelschwarm-Algorithmus zum Training künstlicher neuronaler Netze".
Der Diplom-Biologe Michael Meissner wurde am 09.11.1978 in Emmendingen bei Freiburg geboren. Er besuchte dort das Goethe-Gymnasium. Zum Studium ging er nach Freiburg, wo er bis zu seiner Diplom-Nebenfachprüfung in Informatik blieb. Danach wechselte er für seine verbleibenden Diplom-prüfungen an die Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Fachbereich Chemische und Pharmazeutische Wissenschaften. Seine Diplomarbeit legte er bei Professor Dr. Gisbert Schnei-der, Inhaber der Beilstein Stiftungsprofessur für Chemieinformatik am Institut für Organische Chemie und Chemische Biologie der Universität Frankfurt am Main ab.
Über FIZ CHEMIE Berlin
FIZ CHEMIE Berlin ist eine von Bund und Ländern geförderte gemeinnützige Einrichtung mit der pri-mären Aufgabe, der Wissenschaft, Lehre und Industrie qualitativ hochwertige Informationsdienstleis-tungen im Bereich der allgemeinen Chemie, chemischen Technik und angrenzender Gebiete zur Ver-fügung zu stellen. Es ist nach der Qualitätsnorm DIN EN ISO 9001:2000 zertifiziert. FIZ CHEMIE Ber-lin unterhält Beziehungen zu Forschungs- und Informationseinrichtungen im In- und Ausland und hat Marketingabkommen mit Partnerorganisationen weltweit. Das Fachinformationszentrum engagiert sich für die Weiterentwicklung und Verknüpfung der nationalen und internationalen chemischen Fachin-formation. Es ist ein Service-Institut in der Wissenschaftsorganisation Leibniz-Gemeinschaft.
http://www.chemistry.de - Homepage von FIZ CHEMIE Berlin
http://www.fiz-chemie.de/aktuelles/pm - Pressemitteilungen von FIZ CHEMIE Berlin
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Biologie, Chemie, Informationstechnik
überregional
Forschungsergebnisse, Studium und Lehre
Deutsch
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