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Thomas Dandekar baut in Würzburg die Bioinformatik auf

24.01.2002 - (idw) Bayerische Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Ein zukunftsträchtiger Bereich der Wissenschaft, die Bioinformatik, wird an der Uni Würzburg aufgebaut: Der Freistaat Bayern hat zur Finanzierung eines entsprechenden Lehrstuhls 13 Millionen Mark aus seiner High-Tech-Offensive bereit gestellt. Seit Anfang Dezember 2001 ist der neue, im Biozentrum angesiedelte Lehrstuhl mit Prof. Dr. Thomas Dandekar besetzt.


Thomas Dandekar. Foto: Emmerich Thomas Dandekar, 1960 in Alpen bei Moers geboren, war schon während seines Medizinstudiums an der Uni München von Biomolekülen fasziniert. In seiner Doktorarbeit am Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München analysierte er Moleküle der Schmerzwahrnehmung, die Opioidpeptide. Anschließend untersuchte er als Postdoc am Pasteur-Institut in Paris spezielle Nukleinsäuren, die snRNAs.

Das Schlüsselerlebnis, das ihn zur Bioinformatik führte, hatte er am Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie in Heidelberg, wo er ab 1988 tätig war: "Dort machte ich die Erfahrung, dass sich RNA-Strukturen mit einem selbst geschriebenen Computerprogramm vorherberechnen ließen und dass damit viele der mühsamen Experimente gespart werden konnten."

Seit dieser Zeit betreibt Dandekar Bioinformatik, wobei er immer schwierigere Projekte in Angriff nahm: Nach RNA-Motivsuchen folgten Vorhersagen von Proteinstrukturen. Mit einem Thema aus diesem Bereich habilitierte er sich 1994 an der Uni Heidelberg.

Wozu solche Vorhersagen nützlich sind? Dandekar erläutert das anhand von Arbeiten, die er zusammen mit Matthias Leippe vom Würzburger Zentrum für Infektionsforschung an Amöben gemacht hat. Diese Krankheitserreger, die beim Menschen schweren Durchfall auslösen können, besitzen ein Protein, mit dem sie regelrecht Löcher in die Darmwand schneiden. Bekannt war nur die Abfolge der Aminosäuren in diesem Protein. Mit einem Computeralgorithmus ließ sich seine dreidimensionale Struktur sehr gut vorhersagen.

Seit 1997 beschäftigt sich Prof. Dandekar auch mit der Genomik, also der bioinformatischen Analyse des Erbguts insbesondere von Infektionserregern. Zusammen mit dem Heidelberger Bioinformatiker Peer Bork hat er zum Beispiel das Erbgut von Mycoplasmen sehr genau untersucht. Dabei handelt es sich um kleine Parasiten, die andere Zellen gewissermaßen von innen her auffressen. In Würzburg ist eine enge Kooperation mit dem "Kompetenzzentrum Pathogenomik" zur Erforschung des Erbguts von Krankheitserregern geplant.

Eine Spezialität des neuen Würzburger Professors ist es, bei Krankheitserregern Stoffwechselwege und deren Dynamik zu analysieren. Mit Hilfe des Computers lassen sich hier Puzzles zusammensetzen: Wenn viele einzelne Gene eines Organismus bekannt sind, dann kann man mit Hilfe des Computers erkennen, ob diese Gene so zueinander passen, dass ihr Zusammenspiel einen bestimmten Stoffwechselweg ermöglicht. So hat Prof. Dandekar zum Beispiel herausgefunden, dass Mycoplasmen das Kohlenhydrat Mannitol umbauen und zur Gewinnung von Energie verwenden. Ein Mittelpunkt dieser Arbeiten zur Genomanalyse sind auch die Erreger der Tuberkulose und der Malaria.

Stoffwechselwege laufen in einem Lebewesen nicht isoliert ab, sondern sind untereinander verknüpft. Dandekar spricht in diesem Zusammenhang von einem Stoffwechselnetz: "Wir haben auch Algorithmen, mit denen wir Abläufe in einem solchen Netz aufspüren können." An solchen "Elementarmodenanalysen" arbeitet er zusammen mit Stefan Schuster vom Max-Delbrück-Centrum in Berlin.

Das Fernziel all der geschilderten Arbeiten ist die Bekämpfung von Krankheitserregern. Doch in diesen Tagen ist Dandekar erst einmal daran, die eigens für die Bioinformatik neu entstandenen Räume am Hubland mit Leben zu füllen.

Im Sommersemester will Dandekar den Studierenden der Naturwissenschaften und Medizin zunächst eine in die Bioinformatik einführende Vorlesung anbieten. Zum Semesterende lasse sich möglicherweise auch ein Grundpraktikum realisieren, dessen Schwerpunkt auf den Anwendungen der Bioinformatik in Medizin und Biologie liegen soll.

Wer einen ersten Eindruck von den Arbeiten des neuen Professors gewinnen will, sollte sich am Donnerstag, 31. Januar, um 16.00 Uhr in den Zuse-Hörsaal des Instituts für Informatik am Hubland begeben. Dort spricht Dandekar im Rahmen der Vortragsreihe "Angewandte Bioinformatik" über metabolische Netzwerke.

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