Lebenswissenschaften

Informationen für das Leben

Forschung in den Lebenswissenschaften basiert zunehmend auf Experimenten in miniaturisierten Formaten, auf Hochdurchsatzverfahren, hochauflösender Bildgebung und leistungsstarker IT – also auf der Erzeugung und Nutzung großer Datenmengen: ein bedeutsamer Schatz für die Forschung, aber auch eine große Herausforderung. Es bedarf neuer Strategien und Technologien für die intelligente Nutzung und die umfassende, teils automatisierte Analyse. Ein Ziel, dem sich viele geförderte Projekte auch 2019 verschrieben haben.

Daten aus dem Gesundheitssystem sind eine wertvolle Ressource für die Wissenschaft. Wie Forscherinnen und Forscher sie nutzen und gleichzeitig den Schutz persönlicher Daten garantieren können, untersucht die Machbarkeitsstudie RADAR.

Die Signatur des Krebses

Statistische Werkzeuge für die Krebsforschung
Das Mikrobiom im Blick: Der Bioinformatiker Ludwig Geistlinger entwickelt Methoden, um in komplexen Datensammlungen Muster zu erkennen, die auf eine Krebserkrankung hindeuten. Hinweise liefert auch die Zusammensetzung des Mikrobioms, der verschiedene

Genom, Proteom, Metabolom: Die heutige Forschung betrachtet Gene, Proteine und Stoffwechselprodukte oft in ihrer Gesamtheit – und das nicht nur in einer Zelle, sondern auch in ganzen Organismen oder einer ganzen Population. Diese ganzheitliche, „omische“ Betrachtungsweise
ist dabei, die lebenswissenschaftliche Forschung grundlegend zu verändern. Beispielsweise in der Krebsforschung könnte es so möglich werden, verschiedene Formen der Erkrankung auf molekularer Ebene zu differenzieren und spezifischer zu behandeln. mehr

Das Mikrobiom der Algenblüte

Marine Bakteriengemeinschaften
Im Projekt POMPU untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Ökologie, Mikrobiologie und Biochemie gemeinsam das Mikrobiom von Algenblüten. Ihr besonderes Interesse gilt Bakterien, die Kohlenhydrate verwerten. Sie leben in engem Kont

Bakteriengemeinschaften gibt es natürlich auch im Meer. Diese nimmt die 2019 verlängerte und in Bremen sowie Greifswald angesiedelte Forschungsgruppe „Proteogenomik des marinen Polysaccharid-Abbaus (POMPU)“ unter die Lupe. mehr

Virusproteine identifizieren

Proteinanalysen
Eine Infektion mit dem Zytomegalievirus ist gefährlich für Neugeborene und Menschen, deren Abwehr geschwächt ist. Der Immunologe Stefan Stevanovic´ untersucht mit modernsten Methoden der Proteinanalyse, wie der Körper sich gegen die Infektion wehrt.

Auf umfangreichen Proteinanalysen basiert die Forschung des Immunologen Stefan Stevanovic´. An der Eberhard Karls Universität in Tübingen untersucht er die Bruchstücke körpereigener und körperfremder Proteine, die Zellen auf ihrer Oberfläche präsentieren. mehr

Evolution verstehen

Virale Transkripte
Im Erbgut von Viren und den davon erstellten RNA-Abschriften steckt weit mehr als die Bauanleitung für Proteine. Nach verborgenen Signalen an die Zellmaschinerie sucht der Bioinformatiker Dmitrij Frishman. Sie regulieren die Vermehrung der Viren in d

Gewonnenes Wissen im Sinne der Open Science möglichst effizient zur Verfügung zu stellen – das ist das Ziel des Bioinformatikers Dmitrij Frishman, dessen Projekt „Entschlüsselung überlappender regulatorischer Signale in viralen Transkripten” 2019 bewilligt wurde. mehr

Medikamente auf Datenbasis

Datenbank getesteter Wirkstoffe gegen Mukoviszidose
Das Diagramm aus CandActCFTR zeigt die ausgewerteten Publikationen mit der Anzahl an getesteten Substanzen und visuellen Verbindungen zu Veröffentlichungen, in denen dieselben Stoffe getestet wurden. Die im Projekt entstandene Softwareplattform ist a

Grundlegende Impulse für die Entwicklung von Medikamenten kommen häufig aus der Grundlagen- und medizinischen Wirkstoffforschung – so im Fall von seltenen Erkrankungen wie Mukoviszidose –, bei denen die Entwicklung von Therapeutika wenig Rendite verspricht. Auch hier sind kuratierte und öffentlich zugängliche Datenbanken mit Substanzen, die als Wirkstoff zur Behandlung der Krankheit getestet wurden, essenziell. Das Projekt „CandActCFTR“, das 2019 in seine zweite Förderperiode
ging, setzt dort an. mehr

Datenschutz und Gemeinwohl

Datenschutzkonforme Datenbank
Daten aus dem Gesundheitssystem sind eine wertvolle Ressource für die Wissenschaft. Wie Forscherinnen und Forscher sie nutzen und gleichzeitig den Schutz persönlicher Daten garantieren können, untersucht die Machbarkeitsstudie RADAR.

Die Bedeutung von Datennutzung im Sinne des Gemeinwohls steht in der öffentlichen und medialen Diskussion häufig im Hintergrund. Gerade im Gesundheitswesen profitiert jedoch die Gemeinschaft davon, wenn Institutionen ihre Daten freigeben. Dank digitaler Infrastruktur können so große Mengen in der Praxis erhobener Daten für Forschungszwecke genutzt werden. mehr

Synthese unterstützen

Biologische Vielfalt
Wie sich die Landnutzungsintensität auf die biologische Vielfalt auswirkt, untersucht das Infrastruktur- Schwerpunktprogramm „Biodiversitäts-Exploratorien”. Forscherinnen und Forscher aus über 40 Institutionen und verschiedensten Disziplinen beteilig

Das Projekt „Zentrales Datenmanagement“ des Infrastruktur-Schwerpunktprogramms „Biodiversitäts-Exploratorien” unterstützt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler darin, gemeinsam Daten, die in Einzelprojekten gewonnen wurden, zu analysieren und somit übergreifende Studien, sogenannte Synthesearbeiten, zu ermöglichen. mehr

Vom Hirn zum Roboter

Computational Neuroscience
Wie verarbeitet das menschliche Gehirn eingehende Informationen? Und können diese Verarbeitungsprozesse auch in künstlichen Systemen implementiert werden? Diese und weitere Fragen nimmt das Graduiertenkolleg „Verarbeitung sensorischer Informationen i

An der Schnittstelle von Informatik, Natur- und Lebenswissenschaften befeuern sich die Disziplinen gegenseitig. Moderne Informationstechnologie liefert die Methoden, um experimentelle Daten koordiniert und präzise auszuwerten. Die Ergebnisse fließen, wie im Fall der Neurobiologie, wiederum in die Weiterentwicklung neuer Algorithmen im Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI). mehr

KI und Medizin

KI-Algorithmen in der Radiologie
Im Schwerpunktprogramm „Radiomics: Next Generation of Biomedical Imaging“ testen Mediziner Methoden aus dem Spektrum der Künstlichen Intelligenz, um möglichst effizient Informationen aus biomedizinischen bildgebenden Verfahren zu gewinnen.

KI-Algorithmen in der Radiologie zu implementieren ist Ziel des Schwerpunktprogramms „Radiomics: Next Generation of Biomedical Imaging“, das 2019 seine Arbeit aufnahm – wobei „Radiomics“ die Gewinnung von quantitativen Bildinformationen aus biomedizinischen bildgebenden Verfahren wie Computertomografie, Magnetresonanztomografie oder Röntgen meint.  mehr