Ist der quanteninformatische Ansatz zur Modellierung des genetischen Codes geeignet?

• Antragstellerin: Professorin Dr. Elena Fimmel
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik ; Bioinformatik und Theoretische Biologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 453234620

Seit den fruhen 1950-er Jahren, gekennzeichnet durch die revolutionäre Entdeckung der Doppelhelix Struktur der DNA von F. Crick und J. Watson, hat sich die Biologie wahrscheinlich am intensivsten im Vergleich zu den anderen Naturwissenschaften entwickelt. Viele empirische Daten wurden mit immer ausgefeilteren Methodengewonnen. Trotz bemerkenswerter Fortschritte während des letzten Jahrhunderts befinden sich die theoretischen Grundlagen der Biologie nach wie vor im Entstehen, was eine Ähnlichkeit mit der Theoretischen Physik vor Newton hat. Es besteht Bedarf, für eine verlässliche theoretische Basis der Biologie, insbesondere bei der Modellierung des genetischen Codes, zu sorgen. Dieses Projekt soll die Möglichkeiten der Modellierung des Informationsgehalts, welches von quantenmechanischen DNA-Molekulen getragen wird, mittels des quanteninformatischen Formalismus aufzeigen. Eine solche Modellierung wurde neue Möglichkeiten eröffnen, die Informationspatente der Natur zu entdecken und sie z.B. in der Quanteninformatik und zur Weiterentwicklung der kunstlichen Intelligenz (KI) zu nutzen. Daruber hinaus würde es eine Gelegenheit bieten, besser zu verstehen, wie das Informationsmanagement in lebenden Organismen stattfindet. Als empirische Basis der Untersuchung könen öffentlich zugängliche Daten aus der GenBank, die Hunderte vonMillionen langer DNA Texte von Tausenden von Organismen enthält, dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Kooperationspartner: Professor Sergey Petoukhov, Ph.D.