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Die Universität Freiburg koordiniert ein neues Leistungszentrum zur Bioinformatik

Das neue RNA-Bioinformatik Zentrum (RBC) ist ein Gemeinschaftsprojekt der Universitäten Freiburg und Leipzig sowie des Max-Delbrück Centers (Berlin). Es wird als eines von sechs Leistungszentren vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bis 2020 mit 3,3 Millionen Euro gefördert. Das Zentrum ist Teil des Projekts „Deutsches Netzwerk für Bioinformatik-Infrastruktur“, das zum 1. März 2015 gestartet ist.

Stilisierte Ribonukleinsäure © Institut für Informatik/UniversitätFreiburg

Moderne Methoden zur Untersuchung von Zellfunktionen, zum Beispiel bei der Genomforschung, sorgen für enorme Datenmengen im Terrabyte-Bereich. Die Analyse dieses riesigen Volumens und dessen Interpretation stellen die Lebenswissenschaften vor große Herausforderungen. Das neue RNA-Bioinformatik Zentrum (RBC), das Prof. Dr. Rolf Backofen von der Professur Bioinformatik am Institut für Informatik der Albert-Ludwigs-Universität koordiniert, soll die Lücke zwischen anfallenden Datenmengen, Analyse und Interpretation schließen.

Lange Zeit konzentrierten sich die Lebenswissenschaften auf die DNA, also die Erbinformation und die Proteine. In den vergangenen Jahren hat sich gezeigt, dass die Ribonukleinsäure (RNA) eine wichtigere Rolle als bisher angenommen spielt: Neben der Aufgabe, Erbinformation in Proteine umzusetzen, ist sie an allen wichtigen Prozessen der Zelle beteiligt. So kann eine Fehlfunktion der RNA schwerwiegende Krankheiten verursachen. Darunter sind viele Arten von Krebs sowie Krankheiten des Nervensystems wie Autismus oder Alzheimer. Für die Analyse von RNA-basierten Daten wurden daher viele experimentelle Methoden entwickelt. Diese Methoden erzeugen viele Daten, die verwaltet und analysiert werden müssen. „Mit dem RBC wollen wir deutschlandweit eine zentrale Anlaufstelle für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei der Analyse von RNA-Daten etablieren. Unser Ziel ist die Schaffung einer Plattform, die unterschiedliche Algorithmen und Arbeitsabläufe zur Analyse von RNA-Daten vereint und als Open-Source-Projekt frei zur Verfügung steht“, erklärt Backofen.

Glossar

  • Desoxyribonukleinsäure (DNS / DNA) trägt die genetische Information. In den Chromosomen liegt sie als hochkondensiertes, fadenförmiges Molekül vor.
  • Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation, der für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (z. B. tRNA) enthält.
  • Das Genom ist die gesamte Erbsubstanz eines Organismus. Jede Zelle eines Organismus verfügt in Ihrem Zellkern über die komplette Erbinformation.
  • Proteine (oder auch Eiweiße) sind hochmolekulare Verbindung aus Aminosäuren. Sie übernehmen vielfältige Funktionen in der Zelle und stellen mehr als 50 % der organischen Masse.
  • Die Ribonukleinsäure (Abk. RNS oder RNA) ist eine in der Regel einzelsträngige Nukleinsäure, die der DNA sehr ähnlich ist. Sie besteht ebenfalls aus einem Zuckerphosphat-Rückgrat sowie einer Abfolge von vier Basen. Allerdings handelt es sich beim Zuckermolekül um Ribose und anstelle von Thymin enthält die RNA die Base Uracil. Die RNA hat vielfältige Formen und Funktionen; sie dient z. B. als Informationsvorlage bei der Proteinbiosynthese und bildet das Genom von RNA-Viren.
  • Die Ribonukleinsäure (Abk. RNS oder RNA) ist eine in der Regel einzelsträngige Nukleinsäure, die der DNA sehr ähnlich ist. Sie besteht ebenfalls aus einem Zuckerphosphat-Rückgrat sowie einer Abfolge von vier Basen. Allerdings handelt es sich beim Zuckermolekül um Ribose und anstelle von Thymin enthält die RNA die Base Uracil. Die RNA hat vielfältige Formen und Funktionen; sie dient z. B. als Informationsvorlage bei der Proteinbiosynthese und bildet das Genom von RNA-Viren.
  • Bioinformatik ist eine Wissenschaft, die sich mit der Verwaltung und Analyse biologischer Daten mit Hilfe modernster Computertechnik, befasst. Dient derzeit hauptsächlich zur Vorhersage der Bedeutung von DNA-Sequenzen, der Proteinstruktur, des molekularen Wirkmechanismus und der Eigenschaften von Wirkstoffen. (2. Satz: mwg-biotech)
  • Die Alzheimer-Krankheit (auch Morbus Alzheimer genannt) ist eine langsam fortschreitende Demenz-Erkrankung, die sich in einer immer stärkeren Abnahme der Hirnfunktionen äußert. Sie tritt vor allem im Alter auf. Die Hauptursache von Alzheimer sind intrazelluläre Ablagerungen eines Fragments des Amyloid-Vorläufer-Proteins (APP), wodurch es zu einem zunehmenden Verlust von Nervenzellen und damit der Gehirnmasse kommt. Die Betroffenen zeigen anfangs nur eine geringfügigen Vergesslichkeit. In späteren Stadien sind vor allem die Sprache, das Denkvermögen und das Gedächtnis beeinträchtigt. Im Endstadium der Krankheit kommt es schließlich zu einem vollständigen Verlust des Verstandes sowie der Persönlichkeit der betroffenen Personen.
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung
Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/de/fachbeitrag/pm/die-universitaet-freiburg-koordiniert-ein-neues-leistungszentrum-zur-bioinformatik/