Grundlegendes Modell zur Erklärung molekularer Phänomene

YeastX untersucht die Regulationsprozesse, die in Hefezellen ablaufen. Damit soll es gelingen, ein grundlegendes Modell zur Erklärung molekularer Phänomene in der Biologie zu entwickeln.

Sämtliche biologischen Prozesse werden durch eine exakte und dynamische Regulierung des Zellverhaltens organisiert. Diese Regulierung basiert auf der Fähigkeit der Zellen, Umweltbedingungen und Signale zu lesen, sie in intrazelluläre Befehle zu übersetzen und mit passenden Antworten zu  reagieren. Dieses Regulierungssystem ist aufgrund der Vielzahl von Molekülen und unterschiedlichsten Arten und Ausprägungen gegenseitiger Wechselwirkungen stark mit anderen Netzwerken verknüpft und äusserst dynamisch.

Das Verstehen der Prozesse

Die molekulare Forschung liefert zwar die Datengrundlage für ein qualitatives und schematisches Verständnis der vielen an diesem Regelsystem beteiligten Prozesse. Um diese jedoch auf Systemniveau zu verstehen, sind umfassende mathematische und rechnergestützte Modelle unentbehrlich. YeastX hat zum Ziel, die dafür notwenigen Methoden zu entwickeln. Dabei dient die Backefe (S. cerevisiae) als Modellsystem.

Glukose- und Stickstoff-Stoffwechsel

Das Projekt konzentriert sich auf den Glukose- und Stickstoff-Stoffwechsel von Hefezellen. Die zahlreichen, miteinander vernetzten Wechselwirkungen dieser Zyklen sind für die Komplexität von biologischen Systemen charakteristisch und damit beispielhaft.

Hefezellen eignen sich hervorragend für Ideen und Theorien auf Systemebene, da sie sogar auf Genom-Level eine experimentelle Überprüfung erlauben. Zudem sind die dabei gewonnen Erkenntnisse über die molekularen Prozesse und ihre Kontrollmechanismen grundsätzlich auf höhere Organismen übertragbar. 

Das Zusammenbringen verschiedener Fähigkeiten

YeastX bringt führende Schweizer Forschungsgruppen aus theoretischen Wissenschaften und Biologie zusammen. Die hervorragenden experimentellen Kapazitäten am Institut für Molekulare Systembiologie in Kombination mit den mathematischen und computergestützten Fachkenntnissen in Zürich sowie der Hefe-Signaltransduktions-Expertise an der ETH Zürich und der Universität Basel, bieten ideale Voraussetzungen, um das Wissen über dynamische Modelle des Stoffwechsels, dessen Regulierung und die Kontrolle durch Informationsnetzwerke zu erweitern.

Stand: September 2012