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Humboldt-Universitaet zu Berlin - Collaborative Research Center for Theoretical Biology

Forschungsprogramm des Sonderforschungsbereiches

Zusammenfassung

Ziel des Sonderforschungsbereichs ist die Entwicklung von theoretischen Konzepten, mathematischen Modellen und Methoden der Datenanalyse, mit denen „Designprinzipien“ lebender Systeme aufgedeckt und analysiert werden können. Gemeinsam untersuchen Experimentatoren und Theoretiker die Struktureigenschaften von zellulären Signalwegen, regulatorischen und neuronalen Netzwerken sowie die Anfälligkeit solcher Netzwerke für parasitische Manipulationen. Mit Hilfe von interdisziplinären Ansätzen wollen wir untersuchen, wie unterschiedliche Systeme das Problem von Robustheit und Anpassungsfähigkeit lösen, welche Rolle die Modularität rückgekoppelter Systeme dabei spielt und welchen Einschränkungen die Evolution von Robustheit, Modularität und Anpassungsfähigkeit unterliegt. Ein Beispiel für unseren interaktiven Ansatz sind biologische Rhythmen. Nach Arbeiten zum Verständnis des evolutionären Designs einer störungsresistenten „inneren Uhr“ wollen wir nun untersuchen, wie Organismen ihre Uhr tatsächlich verwenden und damit Robustheit erzeugen. Insbesondere soll dabei die anscheinende Verbindung zwischen biologischen Uhren und Tumorgenese näher betracht werden, die sich in der Korrelation zwischen Nachtschichtarbeit und Krebserkrankungen widerspiegelt. Dabei kombinieren wir Methoden der Onkologie, Chronobiologie und der nichtlinearen Dynamik. Im Lichte unserer zentralen Themen zeichnen sich unsere Forschungsprojekte durch ein gemeinsames Interesse an grundlegenden Phänomenen aus. Die resultierenden Kooperationen erstrecken sich von robuster Mustererkennung in der Signalverarbeitung über die Konsolidierung von Gedächtnisinhalten des Gehirns und Immunsystems bis zur Identifikation von Angriffspunkten in durch Medizin oder Parasiten manipulierten Regulationsnetzwerken.

Beschreibung der ersten Periode englische Version
Beschreibung der zweiten Periode