Das Erbgut in Zahlen

- Auf dem Computer reihen sich tausende Zahlen. Doch Michel Sarkis sieht mehr als bloße Ziffern. Seine Augen erkennen darin die Ursache für Alzheimer oder die genetische Grundlage für Parkinson.

Der Libanese vom Lehrstuhl für Datenverarbeitung von Professor Klaus Diepold von der Technischen Universität München (TUM) untersucht das menschliche Genom mit mathematischen Methoden. Er fahndet nach Veränderungen, die zu einer Erkrankung führen können.

Computer sucht nach der Ursache für Krankheiten

Dazu wandelt er die Anordnung der Basenpaare, aus denen jedes Erbgut aufgebaut ist, in Zahlen am Computer um. Anschließend vergleicht Sarkis Abschnitte, so genannte Sequenzen, des Genoms von gesunden Menschen und von erkrankten. Die Unterschiede geben ihm Aufschluss darüber, wo mögliche genetisch bedingte Krankheitsherde liegen könnten.

Die Auswertung eines Genom-Sequenzabschnitts, dessen Bausteine der Elektroingenieur in Zahlen umgewandelt hat, funktioniert nach mathematischen und statistischen Gesetzen. Ganz ähnlich läuft zum Beispiel auch die Signalverarbeitung bei Handys ab, mit der sich die Wissenschaftler vom Lehrstuhl für Datenverarbeitung normalerweise beschäftigen.

"In einigen Fällen der Genomanalyse können wir schon sehr genau sagen, wo genetische Defekte im Erbgut lokalisiert sind, die bestimmte Krankheiten auslösen können", sagt Sarkis. "Damit wissen wir, wo Wirkstoffe angreifen sollten, um Therapien zu ermöglichen."

An die Grenzen stößt die mathematische Analyse von identischen Gensequenzen zweier Menschen, bei denen der eine an einer Krankheit leidet, der andere aber keine Symptome zeigt. Hier spielen noch andere Ursachen eine Rolle, die mit der Mathematik nicht zu erfassen sind.

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