Stammbaum des Lebens bringt Medizin und Mikroökologie voran

TUM-Informatiker auf der ESOF 2006

04.07.2006, Pressemitteilungen

Die Fakultät für Informatik der TU München ist auf dem Euroscience Open Forum (ESOF) 2006 am 18. Juli 2006 in München mit dem Bioinformatik-Thema „Gene trees of life: evolutionary supercomputing boosts medicine and ecology“ vertreten.

Dr. Harald Meier vom Lehrstuhl für Rechnertechnik und Rechnerorganisation/Parallelrechnerarchitektur (Prof. Arndt Bode) und Organisator der ESOF-Session diskutiert mit fünf namhaften Wissenschaftlern über Methoden der Stammbaumberechnung, deren Anforderungen an die Informatik und die Auswirkung auf Biologie, mikrobiologische Medizin und Ökologie.

Ein Stammbaum des Lebens zeigt die verwandtschaftlichen Beziehungen der Organismen im Verlauf der Evolution auf. Für die Rekonstruktion eines Stammbaumes werden heute meist Gen-Informationen als Grundlage verwendet. Die Forscher greifen hierbei auf Gensequenz-Sammlungen von Tausenden von Organismen zurück.

Der Lehrstuhl für Rechnertechnik und Rechnerorganisation/Parallelrechnerarchitektur der TUM in Garching ist mit der entsprechenden Technologie ausgerüstet, um derart große Datenmengen für eine solche phylogenetische Auswertung zu verarbeiten. „Unser Ziel ist es, Stammbäume mit 50.000 Arten zu berechnen. Momentan sind wir bei 10.000 und dabei müssen wir schon auf enorme Rechenleistung zurückgreifen“, erläutert Harald Meier. Um einen Stammbaum in einer angemessenen Zeit zu erstellen, arbeiten die TUM-Forscher mit speziellen Verfahren auf Parallelrechnern und bald auch auf dem neuen Supercomputer des Leibniz-Rechenzentrums mit mehr als 6000 Prozessoren und 60 TFlops. Computerprogramme wie Randomized Accelerated Maximum Likelihood (RAxML) vergleichen die Sequenzinformationen definierter Gene von unterschiedlichen Organismen. Einige der ubiquitären, essentiellen Gene wie die der ribosomalen Ribonukleinsäuren haben sich im Laufe der Evolution nur langsam verändert und weisen dennoch Unterschiede zwischen den Arten auf. Die Veränderungen verraten den Gang der Entwicklungsgeschichte und so entsteht ein Bild von verwandtschaftlichen Beziehungen.

Durch die Erstellung großer Gen-Stammbäume des Lebens profitiert auch die mikrobiologische Ökologie: So lässt sich über die Identität auch die Funktion von komplexen mikrobiellen Konsortien aufklären und ihre Rolle im Ökosystem erfassen. Die Erforschung solcher Mikro-Lebensräume bringt auch die mikrobiologische Medizin voran.


Die Teilnehmer beim Diskussionsforum „Gene trees of life: evolutionary supercomputing boosts medicine and ecology“ am 18.07.2006 von 14:30 bis 17:00 Uhr im Forum am Deutschen Museum, Raum „Solaris“ sind:
- Dr. Harald Meier, TU München, Institut für Informatik, Lehrstuhl für Rechnertechnik und Rechnerorganisation/Parallelrechnerarchitektur
- Prof. Dr. Arndt von Haeseler, Universität Wien, Max F. Perutz Laboratories (MFPL), Center for Integrative Bioinformatics
- Dipl. Inf. Michael Ott, TU München, Institut für Informatik, Lehrstuhl für Rechnertechnik und Rechnerorganisation/Parallelrechnerarchitektur
- Dr. Wolfgang Ludwig, TU München, Lehrstuhl für Mikrobiologie
- Prof. Dr. Karlheinz Trebesius, University of Applied Sciences, München
- Prof. Dr. Michael Wagner, Universität Wien, Wiener Ökozentrum, Department für Mikrobielle Ökologie.


Weitere Information unter
http://www.esof2006.org/
Im Rahmen der ESOF 2006 organisiert die TELI e.V. (Journalistenvereinigung für technisch-wissenschaftliche Publizistik) ein Exkursionsprogramm speziell für Journalisten. Das Institut für Informatik der TU München in Garching zeigt die Live-Demonstrationen vom Informatik-Lehrstuhl „Anwendungen in der Medizin“.
http://www.teli.de/esof2006/2006-esof-ex.html

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