Postdoc and PhD positions available!
In April, our group will be moving to the Biocenter at the University of Cologne and the Max Planck Institute for Plant Breeding Research, where Achim will occupy the Jeff Shell Chair for Statistical and Computational Biology. We are searching for creative, motivated and pleasant people who want to join our team as a postdoc or a PhD student. Do not hesitate to contact us for details!
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Master-/Bachelor Theses, student assistant Jobs
(PDF Version)Projekt 1:
Nascent Transcriptome Analysis in Hefe: Analyse des dynamischen Verhaltens von RNA Synthese- und Zerfallsraten unter Stressbedingungen
Die herkömmlichen Methoden zur genomweiten Transkriptomanalyse (Microarrays, RNA-seq) bestimmen die Transkriptmengen, welche sich infolge eines dynamischen Gleichgewichts von RNA-spezifischer Synthese- und -Abbau einstellen. Viel mehr Information kann gewonnen werden, wenn es gelingt, die Geschwindigkeiten der beiden antagonistischen Vorgänge (RNA-Synthese, RNA-Abbau) getrennt zu messen. Durch eine neuartige Technik zur Markierung neusynthetisierter RNA (Thiouridinlabeling, [8]) ist dies möglich. Erste Analysen zur Änderung von Synthese- und Abbauraten in Hefe als Anpassungsreaktion auf sich ändernde Umweltbedingungen wurden bereits durchgeführt [9]. Die mathematisch korrekte Modellierung dieser Vorgänge, sowie deren statistisch einwendfreie und stabile Schätzung ist jedoch nicht trivial und wurde erstmals in unserer Gruppe etabliert [10]. Die Kombination aus Labeling-Technik und Schätzverfahren nennen wir Nascent Transcriptome Analysis. Die von uns entwickelten Werkzeug sollen weiter verfeinert werden. Gleichzeitig werden im Labor von Prof. Patrick Cramer Experimente durchgeführt, die gewisse Synthese- bzw. Abbauwege gezielt aktivieren oder blockieren. Die spannenden und völlig offenen Fragen, die es zu klären gilt, lauten: Gibt es mRNA-spezifische Abbauwege? Werden gewisse Transkriptgruppen unter gewissen Umweltbedingungen nicht nur spezifisch aktiviert, sondern auch spezifisch destabilisiert? Wie sieht die zeitliche Dynamik solcher Vorgänge aus?
Dieses Projekt eignet sich als Masterarbeit, oder als Semesterarbeit/HiWi-Projekt zur Vorbereitung auf eine Masterarbeit. Es erfordert die Bereitschaft, in R/Bioconductor zu programmieren und ein Interesse an der Biologie und Biochemie der Transkriptions-regulation.
Metabolic tagging and purification of nascent RNA: Implications for transcriptomics. Mol. BioSystems (2009).
Global coordination of transcriptional control and mRNA decay during cellular differentiation. Mol Syst Biol 6 (2010).
Nascent transcriptome analysis reveals dynamics of mRNA synthesis and decay in yeast. Molecular Systems Biology, submitted.
Projekt 2:
Detektion direkter Interationen in (gen-)regulatorischen Netzwerken
Durch hochdurchsatz-Interventionsmethoden wie RNA-Interferenz ist es in Kombination mit genomweiten Gen-/Protein-Expressionsdaten möglich, sehr große Interaktionsnetzwerke zwischen Molekülen einer Zelle zu erstellen. Solche Netzwerke werden geeigneterweise mathematisch durch einen Interaktionsgraphen G ausgedrückt, wobei die Moleküle durch Knoten des Graphen, und Interaktionen durch Kanten repräsentiert werden. Die Kanten können evtl. noch zusätzliche Informationen tragen, z.B. die Richtung der Regulation (a reguliert b oder umgekehrt), oder die Art der Regulation (aktivierende oder hemmende Interaktion). Biologisch besonders relevant sind die Kanten, welche direkte, physikalische Interaktionen zweier Moleküle anzeigen. Dazu wird definiert, wann eine Kante durch zwei oder mehr andere Kanten "erklärt" werden kann. Der Abschluss eines gegebenen Subgraphen von G besteht dann aus den Kanten des Subgraphen und allen Kanten, die durch ihn erklärt werden können. Nun sucht man die minimalen Subgraphen des Interaktionsgraphen, welche den ursprünglichen Interaktionsgraphen vollständig erklären können. Kanten, die in allen (bzw. den meisten) minimalen solchen Subgraphen vorkommen, haben eine gute Chance, auch tatsächlich direkte Interaktionen darzustellen. Zur Suche nach minimalen Subgraphen wurden in der Vergangenheit einige Ansätze entwickelt, einer davon auch in unserer Gruppe [5,6,7]. Wir haben eine komplett neue Strategie zur Subgraphensuche gefunden, welche sich durch ihre Eleganz und große Allgemeinheit auszeichnet. Diese Strategie soll mathematisch exakt formuliert werden, ihre Korrektheit soll bewiesen werden und sie soll als lauffähiger Algorithmus implementiert werden.
Dieses Projekt eignet sich als Bachelor- oder Masterarbeit für Leute, die in gerne Algorithmen entwickeln, in Theorie und Praxis. Biologische Vorkenntnisse sind nicht erforderlich, dafür ist ein gewisses mathematisches Interesse, vor allem an Graphen, wünschenswert.
Discrimination of direct and direict interactions in a network of regulatory effects. J. Computational Biology (2007).
TRANSWESD: inferring cellular networks with transitive reduction. Bioinformatics (2010).
DBRF-MEGN method: an algorithm for deducing minimum equivalent gene networks from large-scale gene expression profiles of gene deletion mutants. Bionformatics (2004).
Über das Genzentrum ...
Das Genzentrum der LMU München ist eines der weltweit führenden Institute für Strukturbiochemie. Forschungsschwerpunkt ist u.a. die Aufklärung der Mechanismen der Transkription von DNA zu RNA und deren Regulation. Die Analyse der im Haus durchgeführten Experimente mit Methoden des maschinellen- bzw. statistischen Lernens macht biologischen Erkenntnisgewinn in diesem Gebiet überhaupt erst möglich. Wir suchen Studenten der Fachrichtungen Mathematik / Statistik / Physik / Inormatik, welche im Rahmen einer wissenschaftlichen Arbeit (Semesterpraktikum, Masterarbeit) eines der beschriebenen Projekte unterstützen. Die Arbeit in interdisziplinären Teams bietet die Möglichkeit, die Brücke von Algorithmen- und Methodenentwicklung zur Anwendungsebene zu schlagen. Dies ist eine Schlüsselqualifikation, die nicht nur in der Forschung, sondern auch im nichtakademischen Berufsleben hoch geschätzt wird. Die Arbeitszeiten in unserer Gruppe sind flexibel und können individuell angepasst werden. Erwartet werden Neugier und Bereitschaft zur Auseinandersetzung mit biologischen Fragestellungen, sowie ein solides Grundwissen im eigenen Fachgebiet. Wir bieten eine anspruchsvolle und spannende Forschungsarbeit in einer freundlichen und kooperativen Umgebung. Anfragen bitte per Email an Achim Tresch .
HiWi-Stellen
(PDF Version)Im Rahmen der laufenden Projekte gibt es ständig Aufgaben, die von wissenschaftlichen Hilfskräften bearbeitet werden können. Dies ist ein guter Einstieg in eine Bachelor-/ Diplom- oder Masterarbeit.
Anfragen bitte direkt an Achim Tresch
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Söding Group, Computational Biology, Gene Center Munich