Software-Neuheit für die mikrobiologische Genomforschung

Für die Entwicklung einer integrierten Software-Umgebung für die Bioinformatik erhalten Markus Rampp und Thomas Soddemann vom Rechenzentrum Garching der Max-Planck-Gesellschaft den diesjährigen, mit 3.000 Euro dotierten Heinz-Billing-Preis. Die im Rahmen des Projekts MiGenAS (Microbial Genome Analysis System) der Max-Planck-Gesellschaft programmierte Workflow Engine macht es Wissenschaftlern wesentlich leichter, verschiedenste bioinformatische Software-Werkzeuge für die Analyse von Gen- und Proteinsequenzen anzuwenden und miteinander zu verknüpfen. Entstanden ist diese Innovation in enger Zusammenarbeit zwischen Biowissenschaftlern und Software-Ingenieuren. In die Endrunde der Billing-Preis-Verleihung kamen auch Johannes Wicht und Julien Aubert vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau mit ihrem Projekt "Dynamos in Action" sowie Niko Beerenwinkel vom Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken mit dem Programmpaket "Computerwerkzeuge für die Analyse und Simulation der HIV-Resistenz gegen Wirkstoffe". Die Preisverleihung erfolgt am 18. November 2004 in Göttingen.

Neben dem kürzlich "entschlüsselten" menschlichen Genom ist die Erbinformation von inzwischen mehr als einhundert Organismen bekannt. Die meisten davon stammen aus dem Reich der Mikroorganismen. Das Identifizieren, Kategorisieren und Analysieren von Genen und ihren Produkten (Proteine) erfolgt dabei nicht nur in biochemischen Labors, sondern in zunehmendem Maße auch mit dem Computer ("in silico"). Bioinformatiker entwickeln dafür Algorithmen und liefern geeignete Software-Werkzeuge, damit man die anfallende Datenflut effizient analysieren kann. Allerdings sind viele der eingesetzten Programme zueinander nicht kompatibel. Forscher sind vielmehr häufig gezwungen, ihre Daten zwischen vielen verschiedenen Formaten hin und her zu konvertieren. Dies ist erfahrungsgemäß sowohl mühsam als auch fehleranfällig.

Unter der Federführung des MiGenAS-Konsortiums (Microbial Genome Analysis System), das sich aus Arbeitsgruppen der Max-Planck-Institute für Biochemie (Abt. Oesterhelt), Entwicklungsbiologie (Abt. Lupas und AG Schuster), Informatik (Abt. Lengauer) und marine Mikrobiologie (Abt. Amann) sowie Partnern von den Universitäten Bielefeld und Tübingen zusammensetzt, wurde nun am Rechenzentrum Garching der MPG (RZG) eine in dieser Form einzigartige Softwarelösung entwickelt. Diese nimmt dem Forscher nicht nur alle Aufgaben bei der Umwandlung von Datenformaten für die eingebetteten Programme und Datenbanken ab, sondern erlaubt es auch, ganze Arbeitsabläufe, die aus der Verkettung einer Vielzahl von Programmen entstehen, in einer vereinheitlichten Software-Umgebung zu formulieren und durchzuführen, letzteres auch automatisch. Die Palette der eingebundenen Werkzeuge reicht von Programmen zur Suche in Sequenzdatenbanken über die Erstellung von Stammbäumen bis zur Vorhersage von Struktur und Funktion von Proteinen.

Quelle: Max-Planck-Gesellschaft