In den Meldungen heute: der künftige US-Präsident beruft Eric Lander als Chef des Büros für Wissenschafts- und Technologiepolitik (erstmals im Kabinettsrang, was laut Medien die Bedeutung ausdrücken soll, die Biden im Gegensatz zu seinem Vorgänger der Wissenschaft beimißt).
Nun liegen Landers bedeutendste wissenschaftliche Leistungen natürlich in seinen Beiträgen zur Genomforschung, es ist aber vielleicht erwähnenswert, dass Lander eigentlich Mathematiker ist: er hat 1981 in Oxford über ein Thema aus der Geometrie über endlichen Körpern promoviert und ausweislich seiner Veröffentlichungsliste noch bis 1988 über die Klassifikation von Blockplänen gearbeitet.
1995 war er Mitherausgeber des Buches Calculating the secrets of life. Aus der Zentralblatt-Besprechung (meine Google-Übersetzung):
Dieses Buch entstand aus der Erkenntnis, dass die Schnittstelle zwischen Molekularbiologie und mathematischen Wissenschaften gepflegt werden muss. Verschiedene Mathematiker, die in der Molekularbiologie arbeiten, geben Einblicke in diese fruchtbaren Gebiete für die mathematische Forschung. Das Buch beabsichtigt, „die Aktivierungsenergiebarriere für diejenigen zu senken, die an der Schnittstelle arbeiten“.
Das Einführungskapitel beschreibt kurz die intellektuellen Grundlagen der Biochemie, der klassischen Genetik, der Molekularbiologie, der rekombinanten DNA-Technologie und des Humangenomprojekts. Einige Schlüsselbegriffe und Konzepte, die im gesamten Buch wiederholt werden, werden vorgestellt.
In den nächsten drei Kapiteln werden wichtige Anwendungen mathematischer, statistischer und rechnerischer Methoden zur Analyse von DNA- und Proteinsequenzen beschrieben. Kapitel 2 („Kartierung der Vererbung“) zeigt, wie. Gaußsche Diffusionsprozesse und kombinatorische Algorithmen können verwendet werden, um nach Krankheitsgenen zu suchen. In Kapitel 3 („Erhalten konservierter Signale“) werden Algorithmen zum Vergleichen von DNA- und Proteinsequenzen vorgestellt. Eine Anwendung der Extremalstatistik zur Sequenzähnlichkeit und zur Erkennung von Funktion, Struktur und evolutionärem Ursprung wichtiger Makromoleküle folgt in Kapitel 4 („Fernechos hören“).
Kapitel 5 („Kalibrieren der Uhr“) zeigt, wie mathematische Werkzeuge aus der Theorie stochastischer Prozesse bei der Aufzeichnung der Lebensgeschichte helfen. In Kapitel 6 („Wickeln der Doppelhelix“) leitet der Autor eine Beziehung zwischen den drei Schlüsseldeskriptoren der Geometrie von supergewickelten DNA-Molekülen ab: Verknüpfen, Verdrehen und Wickeln. In Kapitel 7 („Abwickeln der Doppelhelix“) werden die Grundprinzipien der Differentialmechanik verwendet, um den Prozess des Abwickelns der Doppelhelix zu modellieren, der eine wichtige Rolle bei der DNA-Replikation und Genexpression spielt.
Die Beschreibung und Quantisierung der dreidimensionalen Struktur von DNA und die Änderungen der DNA-Struktur aufgrund der Wirkung von Topoisomerasen erforderten die ernsthafte Verwendung von Geometrie und Topologie in der Molekularbiologie (Kapitel 8, „Aufheben des Vorhangs“). Um einen tieferen Einblick in dieses faszinierende Gebiet der mathematischen Forschung zu erhalten, finden Sie am Ende von Kapitel 8 eine kommentierte Bibliographie zur Knotentheorie sowie zu Anwendungen von Geometrie und Topologie in der Biologie. Schließlich wird in Kapitel 9 („Falten der Blätter“) das Protein-Faltungsproblem erörtert, dh die Vorhersage der dreidimensionalen Struktur eines Proteins auf der Basis der Sequenz seiner Aminosäuren.
Kommentare (10)