{"id":80039,"date":"2024-06-14T11:23:00","date_gmt":"2024-06-14T09:23:00","guid":{"rendered":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/?p=80039"},"modified":"2025-07-01T16:48:15","modified_gmt":"2025-07-01T14:48:15","slug":"goethe-deine-forscher-franziska-matthaeus-bioinformatikerin","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/en\/forschung\/goethe-deine-forscher-franziska-matthaeus-bioinformatikerin\/","title":{"rendered":"Goethe, Deine Forscher: Franziska Matth\u00e4us, Bioinformatikerin"},"content":{"rendered":"<p><strong>Wenn die Bioinformatikerin Franziska Matth\u00e4us davon spricht, dass sie zusammen mit ihren Kooperationspartnern, Biologen in Edinburgh und Mathematikern in Turin und Darmstadt, Musterbildungsprozesse in der Haut von Mausembryonen beschreibt, dann klingt das nach Elfenbeinturm. Aber wenn sie fortf\u00e4hrt, es gehe beispielsweise darum, dass die Haarfollikel (aus denen sp\u00e4ter Haare herauswachsen) gleichm\u00e4\u00dfig \u00fcber die Haut verteilt seien, \u201esonst w\u00e4re die Maus, zu der der Embryo heranw\u00e4chst, an manchen Stellen kahl und h\u00e4tte an anderen K\u00f6rperstellen dichte Fellb\u00fcschel\u201c \u2013 dann wird deutlich, wie viel Sinn f\u00fcr anschauliche und lebensnahe Erl\u00e4uterungen sie besitzt.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image alignleft size-large is-resized\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"500\" height=\"346\" src=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/S6_Franziska_Matthaeus_Bioinformatikerin_650x450px-500x346.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-80040\" style=\"width:429px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/S6_Franziska_Matthaeus_Bioinformatikerin_650x450px-500x346.jpg 500w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/S6_Franziska_Matthaeus_Bioinformatikerin_650x450px-300x208.jpg 300w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/S6_Franziska_Matthaeus_Bioinformatikerin_650x450px-18x12.jpg 18w, https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/S6_Franziska_Matthaeus_Bioinformatikerin_650x450px.jpg 650w\" sizes=\"(max-width: 500px) 100vw, 500px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Matth\u00e4us, die dem Fachbereich 12 (Mathematik und Informatik) angeh\u00f6rt, forscht mit ihren Studierenden und Promovierenden am \u201aFrankfurt Institute of Advanced Studies\u2018 (FIAS). Sie und ihre Gruppe arbeiten demnach ausschlie\u00dflich theoretisch: Sie modellieren und simulieren raumzeitliche Prozesse in vielzelligen Strukturen. \u201eNat\u00fcrlich befinden wir uns dabei immer in engem Kontakt mit experimentellen Partnern\u201c, betont Matth\u00e4us und nennt dabei an erster Stelle den Arbeitskreis f\u00fcr physikalische Biologie der Goethe-Universit\u00e4t, der mit leistungsf\u00e4higen Fluoreszenz-Mikroskopen beispielsweise dreidimensionale Bilder von K\u00e4ferlarven in verschiedenen Entwicklungsstadien aufnimmt. Diese Bilder sind dann die Daten-Basis, anhand derer Matth\u00e4us und ihre Gruppe Computermodelle entwickeln \u2013 die wiederum dazu dienen, zusammen mit den experimentellen Partnern die Entwicklung eines Insekts zu erforschen.<\/p>\n\n\n\n<p>Dass sie sich den theoretischen Naturwissenschaften zuwenden w\u00fcrde, stand f\u00fcr Matth\u00e4us schon am Ende ihres eigenen Studiums (Biophysik an der Berliner Humboldt-Universit\u00e4t) fest: \u201eDass man Computer und Mathematik nutzen kann, um Prozesse zu verstehen, hat mich schon immer fasziniert\u201c, sagt sie. \u201eIch habe w\u00e4hrend des Studiums ganz klar gemerkt, dass ich lieber vor dem Computer sitze, Daten analysiere und \u00fcber Prozesse nachdenke, als dass ich im Labor mit gro\u00dfen Ger\u00e4ten und ausgefeilten Messtechniken umgehe, eine Pipette in die Hand nehme und die Daten selbst erhebe.\u201c<\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:20px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Erfolg im Laborpraktikum<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Nat\u00fcrlich brauchten auch Theoretiker zumindest eine Ahnung davon, auf welche Weise experimentell arbeitende Forscher an Messdaten gelangten, erg\u00e4nzt sie und berichtet, wie sie in Heidelberg, wo sie ihre erste Gruppenleiter-Stelle innehatte, mit ihrer gesamten Arbeitsgruppe ein regul\u00e4res Laborpraktikum f\u00fcr Studierende am Deutschen Krebsforschungszentrum absolvierte: \u201eWir kannten uns mit Algebra und Informatik aus, aber wir hatten nat\u00fcrlich keinerlei Erfahrung im Labor, deswegen brauchten wir f\u00fcr die Versuche wesentlich l\u00e4nger als die Studierenden, die schon das eine oder andere Praktikum absolviert hatten.\u201c Ein bisschen stolz f\u00fcgt sie hinzu: \u201eAber unsere Messergebnisse konnten sich wirklich sehen lassen \u2013 wahrscheinlich, weil wir mangels Labor-Erfahrung \u00e4u\u00dferst sorgf\u00e4ltig an die Versuche herangingen.\u201c<\/p>\n\n\n\n<p>Mit ihrer computergest\u00fctzten Forschung kooperiert Matth\u00e4us nicht nur mit einzelnen Partnern, sondern ist auch an einer gr\u00f6\u00dferen Forschungsinitiative der Goethe-Universit\u00e4t beteiligt: dem B\u00fcndnis SCALE, das im Exzellenz-Wettbewerb der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Februar 2024 einen wichtigen Zwischenerfolg feierte. Hier bildet der \u201adigital twin\u2018 (das digitale Abbild) einer biologischen Zelle das Kernprojekt.<\/p>\n\n\n\n<p>Im Vergleich zu KI-Modellen beruhen digitale Zwillinge soweit wie m\u00f6glich auf physikalischen Beschreibungen aller Prozesse. Sie k\u00f6nnen somit nicht nur voraussagen, wie sich ein System verh\u00e4lt, sondern zeigen auch auf, welche Mechanismen dabei wie eine Rolle spielen. Solche Modellierungsans\u00e4tze sind die Kernexpertise der Arbeitsgruppe Matth\u00e4us, allerdings bisher auf Gewebeebene. \u201eAber wir arbeiten derzeit intensiv darauf hin, auch Strukturen im Inneren der Zellen st\u00e4rker in den Blick zu nehmen und gemeinsam mit dem SCALE-Team&nbsp; digitale Zwillinge von einzelnen Zellen zu erschaffen\u201c, betont Matth\u00e4us.<\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:20px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><strong>Intensive Arbeit f\u00fcr das C3S<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Sich mit Modellierung, Daten und KI zu besch\u00e4ftigen, ist f\u00fcr Matth\u00e4us auch eine der zuk\u00fcnftigen Aufgaben des \u201eCenter for Critical Computational Studies\u201c (C3S): An dieser im April 2023 gegr\u00fcndeten, fachbereichs\u00fcbergreifenden Institution der Goethe-Universit\u00e4t sollen digitale Verfahren gleicherma\u00dfen entwickelt, angewandt und kritisch hinterfragt werden \u2013 gleich, ob es um naturwissenschaftlich-technische Ph\u00e4nomene, gesellschaftliche Auswirkungen oder kulturelle Erzeugnisse geht. Als \u201eGr\u00fcndungsvorstand Lehre\u201c ist Matth\u00e4us derzeit intensiv daran beteiligt, gemeinsam mit dem gesamten Gr\u00fcndungsboard sowie mit den Fachbereichen, Zentren und Initiativen der Universit\u00e4t auszuarbeiten, wie das C3S in die Lehrstrukturen der Goe-<br>the-Universit\u00e4t eingebunden werden kann. F\u00fcr diese Aufgabe ist Franziska Matth\u00e4us insofern pr\u00e4destiniert, als sie selbst leidenschaftlich gern ihr eigenes Wissen an Studierende weitergibt. Sie liebe es, junge Leute ein St\u00fcck weit in ihrem Lernprozess zu begleiten, schw\u00e4rmt sie, und erinnert sich begeistert: \u201eIn meiner Zeit in Heidelberg war es das Gr\u00f6\u00dfte f\u00fcr mich, wenn ich Studierende, die ich aus meiner Grundlagenvorlesung kannte, sp\u00e4ter als Mitglieder von Arbeitsgruppen wiedergetroffen habe, mit denen wir interdisziplin\u00e4r zusammengearbeitet haben. Und inzwischen treffe ich auch ehemalige Studierende meiner Vorlesungen, die jetzt selbst eine Professur innehaben.\u201c&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:20px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-right\"><em>Stefanie Hense<\/em><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Wenn die Bioinformatikerin Franziska Matth\u00e4us davon spricht, dass sie zusammen mit ihren Kooperationspartnern, Biologen in Edinburgh und Mathematikern in Turin und Darmstadt, Musterbildungsprozesse in der Haut von Mausembryonen beschreibt, dann 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