Bioinformatik
OMICS Datenanalyse
Die Untersuchung zellulärer Systeme mittels sogenannter OMICS-Technologien, die darauf abzielen, die Gesamtheit einer molekularen Organisationsebene zu erfassen, gehört zu den Standardansätzen der modernen molekularbiologischen Forschung. So werden auch am MPI-MP Methoden der Genom-, Transkriptom-, Proteom-, und Metabolomforschung zur Untersuchung pflanzlicher Systeme entwickelt und angewandt. Die Bioinformatikgruppe beteiligt sich aktiv an der bioinformatischen Analyse der dabei erzeugten Datensätze. Über die Integration von Daten aus verschiedenen molekularen Organisationsstufen zielt unsere Arbeit darauf ab, übergreifende Prinzipien der Organisation zellulärer Systeme zu erkennen und zu verstehen. Hierbei kommen moderne Methoden und Konzepte der Statistik, der Netzwerkanalyse und des Maschinellen Lernens zur Anwendung.
Schwerpunkt Genomforschung
Abbildung 1: Die Integration von Sequenz- und Expressionsdaten führte zur Identifizierung neuer regulativer Elemente im Genom der Pflanze Arabidopsis thaliana (Korkuć et al., Plant Phys, 2014)
Die Entwicklung neuer Sequenziermethoden, sogenannter Next Generation Sequencing (NGS) Methoden stellt auch die bioinformatische Datenauswertung vor neue Herausforderungen und eröffnet zugleich neue Forschungsfelder. Neben der Unterstützung der experimentellen Partnergruppen stehen Fragen der Genomstruktur und der Regulation der Genexpression (Abb. 1) und der Charakterisierung von Sequenz-, Funktions- und Strukturbeziehungen von RNA-Molekülen im Zentrum unserer bioinformatischen Forschungsarbeit.
Strukturelle Bioinformatik & Molekulare Wechselwirkungen
Auf der molekularen Ebene beruht die Umsetzung spezifischer Funktionen auf der spezifischen Wechselwirkung zwischen Molekülen, die durch deren räumliche Struktur bestimmt werden. Neben den Interaktionen von Proteinen untereinander untersucht die Bioinformatikgruppe Prinzipien des Bindens kleiner Stoffwechselprodukte an Proteine sowie die Beeinflussung der Proteinstruktur und -funktion durch post-translationale Proteinmodifizierungen.
Datenbanken und Bioinformatik-Softwarelösungen
Der Umfang von OMICS Datensätzen erfordert ein effizientes Datenmanagement und das Bereitstellen von intuitiven Visualisierungswerkzeugen. Die Bioinformatikgruppe verfügt über langjährige Erfahrungen in der Entwicklung von zentralen Datenbanken, die nicht nur ein stabiles Datenmanagement gewährleisten, sondern auch das Beantworten von integrativen Forschungsfragen erlauben.
Software- und Datenbanklösungen, die am MPI-MP entwickelt wurden, stehen unter http://www.mpimp-golm.mpg.de/54630/Bioinformatik-Tools zur Verfügung.
