Informatik-Professorin der Saar-Uni erhält Innovatoren-Preis für neuartige Gen-Simulation

Prozesse auf zellulärer Ebene sind sehr komplex: Ähnlich wie die Zahnräder in einem Uhrwerk greifen in einer Zelle unterschiedliche Prozesse ineinander: Gene regulieren sich gegenseitig, ein Protein schaltet ein Gen ab, dafür ein anderes an und so weiter. Kommt es hier zu Fehlern, kann das etwa dazu führen, dass Krankheiten entstehen. Bislang haben Wissenschaftler nicht vollständig geklärt, wie sich Gene gegenseitig regulieren und mit Proteinen zusammenspielen. Diese Mechanismen zu verstehen, würde aber beispielsweise helfen, Krankheiten wie Krebs erfolgreicher zu therapieren.

Einen vielversprechenden Ansatz hierbei verfolgt Verena Wolf, Professorin für Modellierung und Simulation an der Saar-Uni. Zusammen mit ihrer Gruppe arbeitet die Informatikerin an mathematischen Modellen und Computersimulationen, die „genregulatorischen Netzwerke“ erkunden. Die Saarbrücker Forscher können hierbei Vorgänge im Inneren von Zellen und im Labor gemachte Beobachtungen viel detaillierter beschreiben, als dies mit früheren Modellen der Fall war.

Mit bestimmten Rechenverfahren schalten die Informatiker bei ihren Simulationen zufällig etwa Gene ein- oder aus. Sie sind sogar in der Lage mittels ihrer Software SHAVE (Stochastic Hybrid Analysis of Markov Population Models), Prozesse ganzer Zellpopulationen nachzuahmen. Dies war bislang nur mit aufwendigen mehrwöchigen Verfahren möglich, wohingegen SHAVE dafür nur wenige Tage benötigt.

Mediziner und Biologen könnten die neue Software künftig nutzen, um beispielsweise die Entstehung einer Krebserkrankung besser zu verstehen oder effizientere Therapien zu entwickeln.

Mit ihrer Forschungsarbeit konnte die 34-jährige Professorin nun beim Nachwuchswettbewerb „Innovatoren unter 35“ des Magazins Technolgy Review punkten. Die Auszeichnung richtet sich an junge Talente aus Forschung und Entwicklung, die nicht älter als 35 Jahre sind. Die nun ausgezeichneten fünf Talente haben sich mit Projekten gegen 41 weitere Forscher durchgesetzt.

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Prof. Dr. Verena Wolf
Modelling and Simulation
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