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Der Bioinformatiker Prof. Dr. Peter Stadler (Universität Leipzig) erhielt in Wien den Novartis Preis für Chemie.
Prof. Dr. Peter Stadler, der an der Universität Leipzig einen Lehrstuhl für Bioinformatik inne hat, ist einer der drei Spitzenwissenschaftler, die in Wien den Novartis Preis 2002 erhalten haben. Diese traditionsreiche Auszeichnung für hervorragende Arbeiten auf dem Gebiet der Life Science wird vom Novartis Forschungsinstitut (NFI) in Wien vergeben.
Von Gensequenzen zur Evolution, von der Basenpaar-Information zur Struktur von Proteinen - damit lässt sich das Forschungsgebiet von Prof. Dr. Peter Stadler umschreiben, der vor kurzem vom Institut für Theoretische Chemie und Molekulare Strukturbiologie der Universität Wien auf den Lehrstuhl für Bioinformatik der Universität Leipzig übersiedelte. Die Bioinformatik mit der Nutzung der verschiedensten Verfahren aus Chemie und Biologie, so der jetzt mit dem Novartis Preis für Chemie geehrte Wissenschaftler, soll die Unmengen von Daten, die aus der Genforschung kommen, handhabbar, erklärbar und somit nutzbar machen.
"Wir versuchen, die mathematischen Grundlagen für die Computer-Simulation von biologischen Prozessen zu schaffen und so die Struktur von Proteinen und von (RNA-)Erbgutbestandteilen vorherzusagen. Es geht aber auch darum, zum Beispiel für die Evolution wichtige Prozesse mathematisch zu fassen. Was ist die grundlegende Mechanik hinter Variabilität, Mutationen, Rekombination etc.?", beschreibt Peter Stadler das weite Feld seiner Arbeiten.
Gerade in den letzten Jahren hat sich herausgestellt, dass die RNA neben ihrer Rolle in der Übertragung der genetischen Information auch andere Funktionen, zum Beispiel in der Regulation von Abläufen und als Enzym, besitzt. Stadler: "Daher ist das Verständnis von natürlichen und und künstlichen Evolutionsprozessen von unmittelbarem praktischem Interesse." Im Endeffekt geht es hier um die Aufklärung der Frage, wie der Genotyp (Struktur der Erbanlage) mit dem Phänotyp (Erscheinungsbild) zusammenhängt. Das kann in Zukunft auch zu einer Objektivierung der Biologie führen. Stadler: "Wir versuchen, konsistente Definitionen von zentralen Begriffen der Evolutionsbiologie wie Merkmal, Homologie und Innovation zu liefern."
In theoretischen Arbeiten hat sich der Wissenschaftler auch mit den sog. "Fitness-Landschaften" beschäftigt. Dabei handelt es sich um ein Modell, das die Evolutionsprozesse darstellen soll. In diesem Konzept wird die Anpassung von Organismen durch Mutation und Selektion auf einer Landkarte vertikal als Berggipfel einer abstrakten Landschaft dargestellt. Je besser angepasst und mit größerer Fitness ausgestattet die Organismen sind, desto höher sind auch die "Berge". Horizontal entsprechen hingegen die Koordinaten der genetischen Zusammensetzung der Organismen.
Dies führt zu Modellen für die molekulare Evolutionsdynamik. Stadler: "Es gibt neutrale Netzwerke. Sie basieren darauf, dass die Evolution während bestimmter Epochen mit konstanter Rate Mutanten mit neuen Strukturen erzeugt. Wird ein vorteilhafter Mutant gefunden, wächst er exponentiell. Dadurch kommt es zu einer raschen Änderung des Phänotyps und zur drastischen Reduktion der genetischen Variabilität in der Population." Die fitteren Organismen überwuchern die weniger gut angepassten. Im Laufe der Evolution des Lebens kam es immer wieder zu einem Wechsel zwischen der Anhäufung von Mutanten und plötzlichen Übergängen.
Weitere Informationen: unter www.bioinf.uni-leipzig.de/
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Biologie, Chemie, Informationstechnik
überregional
Forschungsprojekte, Personalia
Deutsch
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