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Bereits 2014 hat die Fakultät für Biologie das "Center for Computational and Theoretical Biology" (CCTB) gegründet. Am 21. September eröffnete Universitätspräsident Alfred Forchel die neuen Räume des CCTB auf dem Campus Hubland Nord.
Die unabhängige Forschungseinheit umfasst vier Juniorprofessuren, die unterschiedliche Aspekte des wissenschaftlichen Rechnens repräsentieren. Das CCTB wird privilegierten Zugang zu einem neuen Hochleistungsrechner erhalten. Ein Teil dieser Computerplattform ist als "Würzburg Biosciences Cloud" geplant – ein gemeinsames wissenschaftliches Projekt mit dem Rechenzentrum der Universität Würzburg.
Bei der Eröffnungsfeier waren, neben Präsident Forchel und Uni-Kanzler Uwe Klug, die 25 Studierenden der internationalen Summer School "Functional Genomics" ebenso vor Ort wie Biologie-Dekan Professor Thomas Rudel, Biologie-Prodekan Professor Markus Engstler, die vier Inhaber der Juniorprofessuren und weitere Mitglieder der Fakultät für Biologie. "Sie hatten die Idee zum CCTB und haben sie mit größtem Einsatz verwirklicht", sagte Forchel bei der Eröffnung und betonte die "hohe Eigeninitiative" aller Beteiligten aus dem Fach. Wie in jedem anderen Bereich der Wissenschaft nehme die Menge an gewonnen Daten stark zu. Das CCTB werde computergestützte Lösungen finden, um diese Daten effizient zu verarbeiten.
CCTB-Konzept setzt auf junge Wissenschaftler und moderne Lehrmethoden
Biologie-Prodekan Markus Engstler erläuterte das Konzept des CCTB, das nur auf den ersten Blick riskant erscheine. "Wir haben uns entschieden, vier Juniorprofessuren zu besetzen und auszustatten. Gleichzeitig wurden in der Biologie zehn 'Brückendoktoranden' eingestellt." Sie sollen die Verbindung des CCTB zu den einzelnen Lehrstühlen der Biologie sicherstellen und werden auch von den CCTB-Professuren betreut. Bisher scheint das Konzept aufzugehen: Uni und Fakultät stehen dahinter, und das CCTB hat exzellente junge Wissenschaftler gewonnen. "Präsident und Kanzler haben früh das Potential der Idee erkannt und uns entsprechend unterstützt", sagte Engstler.
Inhaltlich wurde das CCTB bewusst breit aufgestellt. Von Genomforschung über Bildanalyse bis zur Simulation von Zellsystemen und der Modellierung von Ökosystemen: "Wir wollen den Austausch der Disziplinen befeuern", sagte Engstler. Hierzu gehört auch die Interaktion mit den Studierenden, die aus den Bereichen Biologie, Bioinformatik, Mathematik, Physik oder Medizin kommen können. Das CCTB verfügt über einen Seminarraum, der mit modernster IT-Technik ausgestattet ist: Die Studierenden verbinden sich über Thin-Clients mit einem Terminalserver, so dass der Dozent jederzeit den Fortschritt der einzelnen Teilnehmer überprüfen und, wenn gewünscht, für alle an der Leinwand sichtbar machen und in der Gruppe besprechen kann.
Die Steuerung des CCTB teilt sich Markus Engstler mit den Bioinformatikprofessoren Thomas Dandekar und Jörg Schultz. Die Finanzierung ist derzeit für sechs Jahre gesichert. Engstler zeigte sich positiv in Bezug auf die weiteren Zukunftsaussichten: "Unser Ziel ist es, erstklassige Wissenschaft zu betreiben, und wir haben hier einen ganz besonderen Spirit. Aus der Erfahrung kann ich sagen: Es wird Möglichkeiten geben."
Juniorprofessuren decken breites Feld ab
Die vier eingerichteten Juniorprofessuren im Detail: Franziska Matthäus, Juliano Sarmento Cabral, Philip Kollmannsberger und Arthur Korte. Matthäus interessiert sich für die Bewegung von Zellen. Sie hat mit ihrer Forschungsgruppe unter anderem Modelle für das Bewegungsverhalten von Escherichia-coli-Bakterien erarbeitet. „Dabei haben wir einzelne Bakterienzellen und größere Populationen betrachtet und auch die regulatorische Signalverarbeitung in den Bakterien berücksichtigt“, sagt die Biophysikerin. Hier hatte sie zum Beispiel im Blick, wie die Zellen die Veränderung in der Konzentration chemischer Lockstoffe wahrnehmen und sich danach ausrichten.
Juliano Sarmento Cabral ist Juniorprofessor für Ökosystemmodellierung. Sein Credo: Wer Ökosysteme und ihre Dynamik erforschen will, muss die Prozesse in den Systemen sehr gut kennen. Das dafür nötige Wissen sammelt Sarmento Cabral bei Feldforschungen, aber auch mit theoretischen Computermodellen und -simulationen. „In den Simulationsexperimenten schaffen wir im Rechner eine virtuelle Welt“, sagt er. Darin wird erforscht, wie sich wechselnde Temperaturen, schwankende Feuchtigkeit oder andere Umweltfaktoren auf Pflanzen und Tiere auswirken. In die Lehre wird sich der neue Juniorprofessor mit Veranstaltungen über Ökologie und ökologische Modellierung einbringen.
Philip Kollmannsberger interessiert sich für einen physikalischen Aspekt der Biologie, der in seinen Augen stark unterschätzt wird: die Rolle mechanischer Kräfte und wie man diese mikroskopisch und mit quantitativer Bildanalyse „sichtbar“ machen kann. Solche Kräfte spielen zum Beispiel eine Rolle, wenn Tumorzellen in gesundes Gewebe eindringen, wenn sich Knochengewebe regeneriert oder wenn Bakterien und Immunzellen miteinander in Wechselwirkung treten. „Ich entwickle Methoden zur Analyse und Quantifizierung biologischer Bilddaten, vor allem aus der Mikroskopie“, sagt Kollmannsberger.
Artur Korte beschäftigt sich unter anderem mit der Frage, welche genetischen Variationen dazu führen, dass Pflanzen gut mit Trockenheit zurechtkommen. Diese Frage ist angesichts des Klimawandels von Bedeutung. Ein wichtiger Faktor beim Umgang mit Wasserknappheit sind die Schließzellen: Mit ihnen können Pflanzen den Verlust von Wasser an die Umgebung einschränken. „Die Regulation dieser Zellen ist für Pflanzen einer der wichtigsten Prozesse, um sich an wechselnde Umweltbedingungen anzupassen“, erläutert Arthur Korte. Er will diesen Mechanismus besser verstehen. Dabei hat er sich auf die Evolution der Schließzellregulation spezialisiert: „Mein Hauptaugenmerk liegt auf der Identifizierung von natürlichen Genvarianten, die den Pflanzen beim Wassersparen einen evolutionären Vorteil bringen.“
Kontakt
www.cctb.uni-wuerzburg.de
http://www.cctb.uni-wuerzburg.de
Logo des "Center for Computational and Theoretical Biology" .
Quelle: Uni Würzburg
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Studierende, Wirtschaftsvertreter, Wissenschaftler
Biologie, Chemie, Informationstechnik, Physik / Astronomie
überregional
Forschungsprojekte, Organisatorisches
Deutsch
Logo des "Center for Computational and Theoretical Biology" .
Quelle: Uni Würzburg
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