25. April 2009
Vorträge Aktivitäten Für Lehrer Programmheft Poster

Uhrzeit: 15:30 - 16:15 Uhr, Raum: 0'310, ab Klasse 11

Mathematik im Wirkstoffentwurf

Marcus Weber (ZIB)

Moderne Wissenschaftler setzen sie sich an den Rechner, wenn sie nach neuen Wirkstoffen gegen Krankheiten suchen. Denn hier können sie zunächst erkunden, wie eine Substanz chemisch aussehen muss, um beispielsweise gegen einen Erreger zu wirken.

Bei der Suche nach der optimalen Form und Wechselwirkung solcher Moleküle bedienen sich die Forschenden des Schlüssel­Schloss­Prinzips. Mithilfe von Visualisierung und Simulation kann das virtuelle Wirkstoffmolekül am Computer so lange angepasst werden, bis es optimal in die Bindungstasche eines krankmachenden Proteins passt.

Das Problem ist jedoch, dass weder Schlüssel noch Schloss in diesem Beispiel starre Gebilde sind. Sowohl das Protein als auch der Wirkstoff bewegen sich bei Körpertemperatur und ändern ihre Gestalt. Ziel ist es, eine chemische Struktur zu finden, die in möglichst vielen Zuständen passt und das gelingt nur mithilfe der richtigen Statistik. An dieser Stelle sind Mathematiker gefragt, die Algorithmen zur Erzeugung und zur Analyse solcher Statistiken entwickeln.