Forschung

Forschungsschwerpunkte: Bioinformatik, rechnergestützte Analyse, quantitative Modelle, Genexpressionsdaten, TRAP-Methode (Transcription Factor Affinity Prediction)

Martin Vingron ist ein österreichischer Bioinformatiker. Er entwickelt mathematische und informatische Verfahren zur Unterstützung der biologischen Forschung, insbesondere der Genomforschung. Martin Vingron gilt als führender Wissenschaftler für die rechnergestützte Analyse und Verarbeitung biologischer Informationen. Er hat die Methode der Varianzstabilisierung zur Normalisierung von Genexpressionsdaten mitentwickelt.

Martin Vingron entwickelt Computerverfahren, mit denen große Datenmengen systematisch ausgewertet werden können. Er untersucht lebende Systeme mithilfe computergestützter Methoden. Sein Fokus liegt dabei auf der Analyse von Daten der funktionellen Genomforschung. Anhand von Genomsequenzen und Genexpressionsdaten erforscht er grundlegende Fragen zur Genaktivität und Regulation von Genen in Lebewesen mit Zellkern (Eukaryoten).

Er fragt zum Beispiel nach der Wechselwirkung zwischen epigenetischen Markern und der Genregulation und der Evolution von regulatorischen Elementen. So ist es Vingron und seinem Team gelungen, die Aktivität von Genen aufgrund chemischer Änderungen an ihren Verpackungsproteinen (Histonen) vorherzusagen. Die Wissenschaftler nutzten dafür quantitative Modelle und konnten zeigen, dass die Anzahl der Veränderungen an den Histonen Rückschlüsse auf die Aktivität des Gens erlaubt. Demnach sind chemische Änderungen an den Verpackungsproteinen an der Regulation von Zellen und Geweben beteiligt.

Mit seiner Gruppe entwickelte er eine Methode, die die Neigung von Transkriptionsfaktoren zu bestimmten Zielgenen aufgrund eines biophysikalischen Modells ermittelt (TRAP-Methode, Transcription Factor Affinity Prediction). Umgekehrt können damit auch die Transkriptionsfaktoren vorausgesagt werden, die ein Gen höchstwahrscheinlich regulieren.

In einer großen Studie entschlüsselte Martin Vingron mit Kolleginnen und Kollegen das komplette Erbgut von kleinzelligen Lungentumoren (small cell lung cancer). Die Wissenschaftler konnten dadurch biologische Prozesse aufklären und entdeckten gemeinsame Muster in den Veränderungen des Erbgutes. Sie konnten nachweisen, dass in allen Fällen Gene (RB1, TP53) inaktiviert wurden, die für die Kontrolle des Zellwachstums verantwortlich sind. Im Rahmen seiner Forschung arbeitet Martin Vingron fächerübergreifend mit Mathematikern, Informatikern und Biologen.

Werdegang

• seit 2006 Direktor (Teilzeit) am CAS-MPG Partner Institute for Computational Biology, Schanghai, China
• seit 2001 Honorarprofessor am Fachbereich Mathematik und Informatik der Freien Universität Berlin
• seit 2000 Direktor und Wissenschaftliches Mitglied am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik und Leiter der Abteilung Bioinformatik, Berlin
• 1995-2000 Leiter der Abteilung Theoretische Bioinformatik am Deutschen Krebsforschungs-zentrum (DKFZ), Heidelberg
• 1993-1995 Postdoc am Forschungszentrum Informationstechnologie St. Augustin bei Bonn
• 1991-1993 Postdoc an der University of Southern California, Los Angeles, USA
• 1991 Promotion in Angewandter Mathematik, Universität Heidelberg
• 1987-1991 Predoctoral Fellow am Europäischen Molekularbiologischen Laboratorium (EMBL), Heidelberg
• 1986-1987 Computerspezialist, Zentrum für Molekulare Biologie (ZMBH), Universität Heidelberg
• 1985-1986 Software Engineer, I.P. Sharp Associates, Wien, Österreich
• 1985 Diplom in Mathematik, Universität Wien, Österreich

Projekte

• seit 2011 DFG Graduiertenkolleg GRK 1772 „Computergestützte Systembiologie“
• seit 2010 DFG-Projekt „MicroRNA in der Pathogenese der Legionellen-Pneumonie“, Teilprojekt zu TRR 84 „Angeborene Immunität der Lunge: Mechanismen des Pathogenangriffs und der Wirtsabwehr in der Pneumonie“
• 2006-2010 Internationales DFG-Graduiertenkolleg GRK 1360 „Genomische und systembiologische Analyse molekularer Netzwerke“
• 2002-2013 DFG-Projekt „Korrelation zwischen regulatorischen DNA-Sequenzen und Genexpressionsdaten anhand der vergleichenden Analyse nicht-kodierender Sequenzen von Mensch und Maus“, Teilprojekt zu SFB 618 „Theoretische Biologie: Robustheit, Modularität und evolutionäres Design lebender Systeme“
• 1998-2003 DFG-Projekt „Rechnergestützte phylogenetische Analyse großer genomischer Abschnitte“
• 1995-2000 DFG-Projekt „Entwicklung von Algorithmen für den Vergleich und die Rekonstruktion der evolutionären Zusammenhänge von Gen- und Genomsequenzen“, Teilprojekt zu SPP 731 „Effiziente Algorithmen für diskrete Probleme und ihre Anwendungen“

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• seit 2012 Fellow der International Society for Computational Biology
• seit 2004 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2004 Max-Planck-Forschungspreis in Bioinformatik (zusammen mit Gene Myers)
• seit 2000 Wissenschaftliches Mitglied Max-Planck-Gesellschaft