Biologische Codes aus dem Blickwinkel der Kodierungstheorie

• Antragsteller: Professor Dr. Lutz Strüngmann
• Fachliche Zuordnung: Mathematik ; Bioinformatik und Theoretische Biologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 546226992

Biologische (organische) Codes wie etwa der genetische Code stellen eine Zuordnung zwischen verschiedenen Molekülgruppen oder, allgemeiner, Komponenten oder Prozessen unterschiedlicher Art mit Hilfe von Adaptern her. Ein gutes Beispiel hierfür ist der genetische Code (Zuordnung von Codons zu Aminosäuren unter Verwendung von Transfer-RNAs als Adaptern). In den letzten Jahren ist die Zahl der veröffentlichten Codes in den gesamten Lebenswissenschaften, insbesondere in den biologischen Wissenschaften, rapide angestiegen, wobei der Schwerpunkt auf der Molekularbiologie und der Kognition liegt. Es hat sich gezeigt, dass es viele verschiedene Definitionen und Konzepte von Codes gibt, da bis heute verschiedene Disziplinen unabhängig voneinander ihre eigenen Arbeitsmodelle dafür entwickelt haben, wie Codes in ihrem jeweiligen Bereich funktionieren. Es wurden jedoch nur wenige Versuche unternommen, organische Codes mathematisch zu klassifizieren oder Techniken aus der Codierungstheorie oder der Informationstheorie auf organische Codes anzuwenden. In unserem Projekt verfolgen wir zwei Ideen: Zunächst soll untersucht werden, ob und wie Konstruktions- und Klassifizierungsmethoden aus der klassischen Informationstheorie und der Kodierungstheorie auf bestimmte organische Codes übertragen werden können. Des Weiteren werden wir auch untersuchen, wie allgemeine Abbildungen, wie sie in organischen Codes postuliert werden, verwendet werden können, um neue Klassen von Codes in der Mathematik zu definieren.Insbesondere werden wir versuchen, das Konzept des Adapters zu verstehen, das in organischen Codes existiert und wesentlich ist, und sehen, wie ein paralleles Werkzeug in der Theorie klassischer Codes verwendet werden könnte, um neue Codes zu konstruieren oder bekannte Codes im Hinblick auf ihre Fehlererkennungs- und Korrektureigenschaften zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen