Bioinformatik (Bioinformatics)

Bioinformatik ist ein interdisziplinäres Studienfach an der Schnittstelle von Informatik, Mathematik/Statistik und Lebenswissenschaften (Biologie, Biochemie, Genetik, Medizin). Gegenstand ist die computergestützte Verarbeitung, Speicherung, Analyse und Modellierung biologischer Daten – allen voran von DNA-, RNA- und Proteinsequenzen, dreidimensionalen Molekülstrukturen, Genexpressionsdaten, Bilddaten aus der Mikroskopie und großen Datenbeständen aus Hochdurchsatzverfahren (Next-Generation-Sequencing, Single-Cell-Omics, Proteomik). Das Bachelorstudium dauert in der Regel sechs Semester (180 ECTS) und vermittelt in den ersten Jahren parallel Grundlagen in Programmierung, Algorithmen und Datenstrukturen, Lineare Algebra, Analysis, Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik sowie Allgemeine Biologie, Genetik, Biochemie und teils Chemie. Aufbauend kommen Kernveranstaltungen wie Sequenzanalyse, Strukturbioinformatik, Phylogenetik, Algorithmische Bioinformatik, Datenbanken, maschinelles Lernen und biostatistische Methoden hinzu. Der konsekutive Master (meist 4 Semester, 120 ECTS) vertieft Bereiche wie Systembiologie, Computational Genomics, Strukturvorhersage, Modellierung biologischer Netzwerke oder medizinische Bioinformatik. Angeboten wird das Fach überwiegend an Universitäten und einigen technischen Hochschulen; bekannte Standorte sind u.a. die LMU/TUM München, FU Berlin, Tübingen, Saarbrücken, Halle und Bielefeld. Absolvent:innen arbeiten in der akademischen Forschung, in der Pharma- und Biotech-Industrie (Wirkstoffforschung, Diagnostikentwicklung), in der personalisierten Medizin und Krebsforschung, an Genomzentren, in der Agrar- und Lebensmittelbranche sowie in Data-Science- und Softwareentwicklungsrollen mit Life-Science-Bezug. Vom reinen Informatikstudium unterscheidet sich Bioinformatik durch die obligatorische biowissenschaftliche Domäne, von der klassischen Biologie durch das deutlich höhere Gewicht von Programmierung, Mathematik und algorithmischem Denken. Mit dem Aufstieg von Deep Learning (AlphaFold, Foundation Models für Genomik) und der wachsenden Datendichte in der Medizin wächst die Nachfrage nach quantitativ ausgebildeten Bioinformatiker:innen weiter.