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Humboldt-Universität zu Berlin - Institut für Biologie

Theoretische Biophysik

Prof. Dr. Edda Klipp

Prof. Dr. Edda Klipp


Die Forschung in unserer Arbeitsgruppe befasst sich mit der mathematischen Modellierung zellulärer Prozesse mit dem Ziel, verborgene Zusammenhänge sichtbar zu machen und unverstandene Regulationsmechanismen zu erklären. Die Schwerpunkte liegen dabei auf folgenden Themen

  • Modellierung/Analyse der Aktivierung und Anpassung von zellulären Signalwegen durch Botenstoffe oder Stressfaktoren
  • Modellierung des Metabolismus, um zu verstehen, wie Flussverteilungen entstehen und welchen Anteil metabolische und transkriptionelle Regulation daran haben
  • Modellierung des Zellzyklus und seiner Anpassung an veränderte Wachstumsbedingungen oder Stresssignale
  • Wirts-Pathogen-Interaktionen: wie agieren infektiöse Organismen und reagieren sie auf die Abwehrmechanismen des Wirtes.

Methodisch benutzen wir hauptsächlich Systeme gekoppelter Differentialgleichungen, um die Dynamik der untersuchten Netzwerke darzustellen. Die Parameter werden aus experimentellen Daten geschätzt und die Systeme entsprechend systemtheoretisch analysiert (stationäres Verhalten, Stabilität, Sensitivität etc.). Alternativ kommen stochastische Modellierungsansätze oder diskrete (z.B. Boolesche) Modelle zur Anwendung. Populationsverhalten wird auch mit sogenannten agentenbasierten Methoden oder Spieltheorie untersucht.
In begrenztem Umfang generieren wir die experimentellen Daten für das Modellsystem Bäckerhefe selbst. Für andere Modellsysteme (Pilze, Viren, humane Zellen) kooperieren wir mit experimentellen Arbeitsgruppen.

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