Bioinformatik

Innovation

Ein Jahrzehnt lang dauerte eine der wichtigsten Revolutionen der Biologie: die der Entzifferung der Genome. Die Sequenzierung eröffnete eine Datenflut, die nur Computer gestützt bewältigt werden kann. Nun ist es erforderlich, alle Daten, die sich zum Verständnis der Funktion einzelner Gene als notwendig erwiesen haben, für möglichst alle Gene eines Organismus zu generieren, zu sammeln und zu analysieren. Ohne die Bioinformatik sind weitere rasche Fortschritte der Genomik und Biotechnologie daher nicht möglich.


Nach der Sequenzierung des Humangenoms und der wichtigsten Modellorganismen (unter anderem Reis, Ratte, Maus, Zebra- und Kugelfisch) richtet sich der Forschungsfokus zunehmend auf die Funktionsanalyse (Struktur, Funktion und Zusammenspiel von Proteinen). Aufgrund der Komplexität von Regelsystemen in Zellen und Organismen fällt eine immense Flut von Daten an, die es zu analysieren und zu nutzen gilt. Daher wird die bereits gegenwärtig bestehende erhebliche Bedeutung der Bioinformatik weiter wachsen.

Nachdem die Bioinformatik bisher vor allem für die Interpretation und Verarbeitung der komplexen biologischen Genom-, Proteom- und Strukturdaten wichtige Unterstützung leisten konnte, muss ihre künftige Rolle im Hinblick auf die mittelfristige Entwicklung der Biowissenschaften weit darüber hinausgehen. Es wird immer deutlicher, dass ein großer Anteil der veröffentlichten experimentellen Ergebnisse den Anforderungen, insbesondere für die Entwicklung von Strategien zur Analyse komplexerer biologischer Vorgänge, beispielsweise wegen fehlender Standardisierung und Vergleichbarkeit der Experimente nicht genügt. Deshalb muss mithilfe der Bioinformatik die notwendige Planung und Standardisierung möglichst aller Forschungsprojekte geleistet und ein theoretischer Überbau zur Integration der vielfältigen biologischen Daten erarbeitet werden.

Die Weiterentwicklung der Biotechnologie mit ihren Auswirkungen auf Medizin, Pharmazie, Landwirtschaft und Umwelt, aber auch auf die Nanotechnologie, die Informationstechnologie sowie die Materialforschung hängt damit unmittelbar von der Weiterentwicklung der Bioinformatik ab. Dabei herrscht – wie in den übrigen Industrienationen – auch in Deutschland ein deutlicher Mangel an ausgebildeten Bioinformatikern. Das BMBF hat daher einen Förderschwerpunkt aufgelegt, der darauf abzielt, gemeinsam mit den Ländern und Hochschulen und in Abstimmung mit der Initiative „Bioinformatik“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) Aufbaustudien- und Ausbildungsgänge zu konzipieren und diese im Rahmen von Verbundprojekten schnell auf den Weg zu bringen.

Insgesamt sechs Zentren mit den Standorten Berlin, Braunschweig, Gatersleben/Halle, Jena, Köln und München sind im Rahmen der Förderinitiative „Ausbildungs- und Technologieoffensive Bioinformatik“ entstanden. Sie sind seit Juli 2001 über eine Laufzeit von fünf Jahren mit einem Finanzvolumen von 50 Mio. € ausgestattet.