Neue Zweige am Stammbaum des Lebens

Die Biologin Emily Jane McTavish (University of Kansas) erforscht mit DNA-Sequenzen und informatischen Werkzeugen die Entstehung und Entwicklung der Arten – Forschungsaufenthalt am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) mit Stipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung.

Im Dezember 2014 stieß Dr. Emily Jane McTavish von der University of Kansas als Postdoc zum Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS). Sie forscht insgesamt neun Monate lang  in der Scientific Computing-Gruppe (SCO, Leitung: Alexandros Stamatakis). Ans HITS kam Dr. McTavish  im Rahmen des Humboldt-Forschungsstipendien-Programms. Das Stipendienprogramm gibt Postdoktoranden die Möglichkeit, ein selbst gewähltes, langfristiges Forschungsvorhaben in Kooperation mit einem ebenfalls selbst gewählten wissenschaftlichen Gastgeber an einer Forschungseinrichtung in Deutschland durchzuführen.
Die Interessen der gebürtigen New Yorkerin sind Stammbaumforschung (Phylogenetik), Genomik und Programmieren. Derzeit beschäftigt sie sich damit, wie durch bioinformatische Software Verwandtschaftsbeziehungen aus Datensätzen gewonnen und in Stammbäumen dargestellt werden können. Wissenschaftler können heute Gensequenzen in rasanter Geschwindigkeit generieren – doch auch die Analyse dieser Datenmengen ist wichtig. Dazu benötigen die Forscher spezielle Techniken, ohne die eine solche Auswertung viel zeitaufwändiger wäre. „Alexandros Stamatakis und seine Gruppe haben einige der besten und schnellsten Werkzeuge zur Stammbaumanalyse entwickelt. Ich freue mich sehr darüber, von ihnen lernen zu können“, so die 31-Jährige. „Ich schätze das beeindruckende Fachwissen und die Erfahrung der Gruppe, zum Beispiel im Bereich der Analyse sehr großer Datensätze.“  Vom Aufenthalt am HITS erhofft sie sich außerdem, ihre Programmierkenntnisse zu vertiefen und die Werkzeuge, die die SCO-Gruppe entwickelt hat, auch auf ihre Forschung anwenden zu können.
Die Amerikanerin ist an ihrer Heimatuniversität am „Open Tree of Life Project“ beteiligt, bei dem ein Stammbaum aller 1,8 Millionen derzeit bekannten Arten erstellt wird. Eine Besonderheit des Baums ist, dass er ständig durch neue oder bereits bekannte phylogenetische Informationen aktualisiert wird. Für das langfristige Bestehen des Open Tree of Life ist daher die schnelle Aktualisierung der Stammbauminformationen, auf die sich Emily Jane McTavish konzentriert, unabdingbar. Genau deshalb empfindet sie den Aufenthalt am HITS als  echten Gewinn: „In Alexandros Stamatakis‘ Forschungsgruppe kann ich meine Programmierkenntnisse ausbauen und bioinformatische Methoden erlernen, die mir bei der Beantwortung der Fragen helfen, die mich besonders interessieren: Wie funktioniert Evolution wirklich? Wie sind die unzähligen Arten entstanden und wie stehen sie miteinander in Verbindung?“ [vc_empty_space height=“10px“]Die Forschungsgruppe Scientific Computing (SCO) am HITS entwickelt Methoden, mit denen Stammbäume verschiedener Arten berechnet werden können. Die Wissenschaftler entwarfen zum Beispiel neue Algorithmen und Software für den Stammbaum der Insekten  und den Stammbaum der Vögel. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen erschienen kürzlich im Fachjournal „Science“.

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