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In der Vergangenheit hat sich die Biologie damit befasst, biologische Systeme in immer kleinere, molekulare Komponenten zu zerlegen. Um das Verhalten ganzer biologischer Systeme zu verstehen, stoßen diese auf Details gerichteten Betrachtungsweisen jedoch an Grenzen. Vor diesem Hintergrund wurde im November an der Uni Stuttgart das bundesweit erste Universitätszentrum für Systembiologie (ZSB) eingerichtet. Damit baut die Uni ihren bisherigen Forschungsschwerpunkt Systembiologie aus und stärkt nachhaltig die interdisziplinäre Vernetzung in diesem zukunftsträchtigen Forschungsfeld.
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Das ZSB wurde als zentrale wissenschaftliche Einrichtung der Uni etabliert und dient fakultätsübergreifend der Forschung und Lehre. In ihm arbeiten Wissenschaftler der Fakultäten Geo- und Biowissenschaften, Chemie, Maschinenbau, Mathematik und Physik sowie Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik zusammen. Die Wissenschaftler werden ihre Schwerpunkte auf neue Ansätze zur Integration von Bio-, System- und Ingenieurwissenschaften für die Analyse und das Design biologischer Systeme setzen. Für die systembiologisch relevante Aufgabenstellung der ganzheitlichen Betrachtung des biologischen Systems sieht die Zielvereinbarung vor, konventionelle „bottom-up“ Rekonstruktionen mit von oben nach unten – „top-down“ – erklärenden Strategien in ein ganzheitliches System zu integrieren. Dabei fällt den induktiven bottom-up-Ansätzen die Aufgabe zu, biologisches Detailwissen über das Verhalten der Einzelkomponenten und deren molekulare Wechselwirkungen in geeigneten Modulen zu aggregieren. Dagegen ist der alternative und zugleich komplementäre top-down-Ansatz durch eine systemorientierte Dekomposition auf der Basis globaler experimenteller Daten gekennzeichnet.
Für die Erschließung dieses neuen Forschungsansatzes wird organisatorisch und institutionell ein neuer Weg beschritten, der eine bisher nicht gekannte Qualität in der interdisziplinären Forschung und damit Voraussetzungen für neue Perspektiven in der Systembiologie eröffnet. Dabei sollen die bisherigen Forschungsaktivitäten gebündelt und auf eine völlig neue Interaktion der daten- und wissensbasierten systembiologischen Ansätze fokussiert werden. Der Ansatz der synergetischen Verbindung verschiedener Forschungswege eröffnet neue Möglichkeiten zur Sequenzierung der Genome, zur experimentellen Analyse der genetischen Information oder zur Beobachtung der mannigfaltigen Interaktionen zwischen den Proteinen. Damit trägt das ZSB dazu bei, wichtige Fragen der Biomedizin und Bioprozesstechnik zu beantworten.
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