Gruppenleitung

Biomathematik und Theoretische Bioinformatik

Unsere Arbeitsgruppe Biomathematik und Theoretische Bioinformatik, geleitet von Prof. Dr. Ellen Baake, bildet eine Brücke zwischen der Mathematik und der Bioinformatik. Unser Hauptarbeitsgebiet ist die mathematische Theorie der biologischen Evolution, insbesondere die mathematische Populationsgenetik. Unser Ziel ist das Verständnis der Dynamik von Genen in Populationen unter dem gemeinsamen Einfluss von Mutation, Selektion, Rekombination und genetischer Drift. Besonderes Augenmerk liegt auf den anzestralen Prozessen, die die Vergangenheit von Individuen aus einer heutigen Population zurückverfolgen. Wir verwenden Methoden aus der Wahrscheinlichkeitstheorie (interagierende Teilchensysteme, Dualität, Verzweigungsprozesse, grosse Abweichungen) sowie aus der Theorie der dynamischen Systeme (Differenzen- und Differentialgleichungen, Bifurkationstheorie).

Ellen Baake koordiniert das 'DFG-Schwerpunktprogramm Probabilistische Strukturen in der Evolution' (SPP-1590), das dem vertieften Studium der stochastischen Prozesse in der Populationsgenetik und adaptiven Dynamik sowie probabilistischen Aspekten der evolutionären Spieltheorie gewidmet ist; daran sind 25 PIs in 21 Projekten an 17 Institutionen beteiligt. Sie leitet auch den FSPM2, den 'Forschungsschwerpunkt Mathematische Modellierung', eine zentrale wissenschaftliche Einrichtung der Universität Bielefeld, die eine gemeinsame Plattform für Anwendungen von Mathematik in den (Natur-)Wissenschaften bietet. Die Aktivitäten umfassen Forschung und Ausbildung in mathematischer Modellierung und mathematischen Lösungstechniken. Ausserdem ist sie PI im SFB1283 'Taming Uncertainty' mit einem Projekt über 'Anzestrale Linien in Populationsmodellen mit Interaktion'. Nicht zuletzt ist sie PI im deutsch-kanadischen Graduiertenkolleg 'Computational Methods for the Analysis of the Diversity and Dynamics of Genomes' (IRTG-1906), einem gemeinsamen Projekt der Universität Bielefeld und der Simon-Fraser-Universität in Vancouver, das junge Wissenschaftler in der Entwicklung von Methoden für die praktische Analyse von Genomdiversität und -dynamik ausbildet.