Simulations Gruppe

Simulations Gruppe

Nummerische Simulationen sind heutzutage aus den modernen Ingenieurswissenschaften nicht mehr wegzudenken. Der Gedanke hinter IGEM, eine biologische Maschine zu designen, impliziert den Schritt der Synthetischen Biologie zur Ingenieurswissenschaft. Mit Hilfe von theoretischen Modellen und computergestützten Methoden können wir für unser Projekt die Evolution einzelner Enzyme nachstellen indem wir die Dynamiken und Substratspezifitäten der eingesetzten Proteine analysieren und diese Erkenntnisse in das neue Metabolische Netzwerk mit aufnehmen.

Im Blickpunkt der Einzelmolekül Simulationen steht das Thema der Degradierungsgruppe. Wir benutzen reduzierte Modelle der eingesetzten Enzyme (wie Elastische Netzwerkmodelle) zur Quantifizierung der mechanischen Dynamik bis hin zu komplexen Kraftfeld basierenden Molekulardynamik Simulationen.

Auf der sequenziellen Ebene analysieren wir evolutionäre Zusammenhänge in der Aminosäuresequenz der verwendeten Proteine mit Hilfe des Methodenspektrums aus den Informationswissenschaften.

Wir verwenden Kraftfeld basierende Docking Simulationen, für die genauere Analyse der Interaktion von Substrat (Polyethylenterphtalat; kurz: PET) mit dem Degradierungsenzym. In Zuge dessen studieren wir die möglichen Interaktionen von additiven Störstoffen, z.B. Weichmacher, mit unseren Proteinen.

Um die Funktionsweisen unserer komplexen BioBrick Konstrukte zu visualisieren, hat sich die Gruppe Simulation zur Aufgabe gesetzt, eine graphische Darstellung in Autodesk Molecular Maya zu simulieren, die alle Funktionen unserer designten biologischen Maschine illustriert.