Computermodelle für zelluläre Signalwege
Die zelluläre Signalübertragung gewährleistet die Funktion von biologischen Signalwegen und zellulären Mechanismen, deren Störung Ursache von Krankheiten sein kann. Um diese intrazellulären Mechanismen zu enthüllen, müssen komplexe Proteininteraktionen genauer erforscht werden. Mit diesem Ziel entwickelte das EU-finanzierte Projekt COSBICS (Computational systems biology of cell signalling) eine neue Computerstruktur, um dynamische Interaktionen zwischen Molekülen innerhalb einer Zelle darzustellen. Für die Modellierung wurden mathematische Modelle verwendet, um die räumlich-zeitlichen Antworten von Signalwegen und die resultierende Expression des Zielgens quantitativ zu bestimmen. Schwerpunkt des Projekts waren zwei häufige Signalwege, die bei Tumorerkrankungen aktiviert sind (der Ras/Raf/MEK/ERK- und der JAK-STAT-Signalweg). Die für die mathematische Analyse entwickelten generischen Werkzeuge eignen sich auch für andere systembiologische Ansätze und für die Berechnung des biochemischen Verhaltens von Signalwegen in Reaktion auf Störungen. Durch Kombination mathematischer Modelle und biologischer Ansätze lieferte COSBICS neues Wissen über diese beiden wichtigen Kommunikationsnetzwerke, und wie diese in Tumorzellen gestört oder umgekehrt sind. Weiterhin wurden wissenschaftliche Methoden für biologische Experimente in der akademischen und industriellen Forschung entwickelt.
