Im Reich der Moleküle
Von Friedrich List
Naturwissenschaftliche Forschung findet längst nicht mehr nur im Labor statt, sondern immer öfter auch bei der Auswertung und Interpretation von Daten. So entstehen etwa bei der Analyse von menschlichem, tierischem oder pflanzlichem Erbgut große Datenmengen, die verarbeitet und zueinander in Beziehung gesetzt werden müssen. Wo aber Informatiker, Biologen und Mediziner alleine nicht vorankommen, sind Bioinformatiker gefragt. Und ebenso braucht man sie für die Entwicklung neuer Diagnoseverfahren sowie schlagkräftiger Therapien und Wirkstoffe gegen AIDS, Krebs, Hepatitis oder multiresistente Krankheitserreger.
Rätsel der Vererbung
Eines von vielen Beispielen für die Arbeit der IT-Biologen ist ein Projekt am Zentrum für Bioinformatik der Universität des Saarlandes. Dort gehen Wissenschaftler um Prof. Dr. Tobias Marschall einer ungelösten Frage aus der Erforschung des menschlichen Genoms nach. Bislang ist es nicht möglich, die Genvarianten, die wir von Vater und Mutter bekommen haben, voneinander zu unterscheiden. Erkenntnisse darüber würden neue und gezieltere Therapiemöglichkeiten eröffnen, denn anhand der Genvarianten ließe sich feststellen, ob man für eine bestimmte Krankheit anfällig ist oder nicht. Neueste Sequenzierungstechnologie macht es nun möglich, genau das zu tun. Bioinformatiker haben eine spezielle Software entwickelt, um diese Auswertung durchzuführen – und auch die Rechenmethoden, die dabei zur Anwendung kommen.
Zwischen Forschung und Anwendung
Ein wesentliches Merkmal der Bioinformatiker ist ihre interdisziplinäre Ausrichtung. Sie verbinden das Wissen über biologische Zusammenhänge mit den Kompetenzen eines Informatikers. So simulieren sie etwa biologische Abläufe und arbeiten dabei mit Forschern zusammen, die sich auf wissenschaftliches Neuland begeben. Dafür entwickeln Bioinformatiker eine Software, die genau den Anforderungen des aktuellen Forschungsprogramms entspricht. In ihren Aufgabenbereich fallen auch das Aufbereiten der Daten und deren Speicherung in speziell entwickelten Datenbanken. Dadurch sorgen sie dafür, dass andere Teams die Forschungsergebnisse nutzen können.
In der genetischen Forschung müssen Bioinformatiker Daten zu einem einzelnen Gen, zu einem Organismus oder sogar zu einem ganzen Ökosystem analysieren. Sie verwenden dazu Datenbankanwendungen, selbst konzipierte Datenbanken, Datenintegration, Analyseprogramme, Bildverarbeitung und Visualisierungstechniken. Wenn Bioinformatiker Genome entschlüsseln, finden sie die Erbinformationen zunächst als kleine Teilabschnitte vor. Sie entwickeln dann Programme, die Überlappungen zwischen den einzelnen Abschnitten herausfiltern und das vollständige Genom zusammenzusetzen. Um herauszufinden, welcher Abschnitt für welche Merkmale verantwortlich ist, schreiben sie Computerprogramme, die dann weltweit die Gendaten miteinander verwandter Organismen vergleichen. So kommen sie den Funktionen einzelner Gene auf die Spur und identifizieren krankheitsverursachende Genabschnitte.
Schwarz auf Weiß
Dieser Beitrag ist zuerst in unserer Magazinreihe „IT & Karriere“ erschienen. Einen Überblick mit freien Download-Links zu sämtlichen Einzelheften bekommen Sie online im Pressezentrum des MittelstandsWiki.
In der Biotechnologie kommen Verfahren aus der Bioinformatik bei der Steuerung von Synthese- und Fermentationsprozessen zum Einsatz. Außerdem entwickeln Bioinformatiker robotische Systeme zum Automatisieren von chemischen und biologischen Untersuchungsverfahren.
Doch Bioinformatiker übernehmen auch Aufgaben in Vertrieb und Marketing von spezialisierter Software. Hier beraten sie Kunden und schulen Software-Anwender.
Arbeitgeber für Bioinformatiker sind neben Forschungsinstituten Unternehmen aus der chemischen oder pharmazeutischen Branche. Steigende Bedeutung als Arbeitgeber haben auch Datenbank- und Softwareanbieter mit Spezialisierung auf naturwissenschaftliche Anwendungen. Und auch die Nachfrage von EDV-Dienstleistern nach Bioinformatikern steigt.
Wege in den Beruf
Als Bachelorstudium wird Bioinformatik in Deutschland derzeit an acht Universitäten und zwei Fachhochschulen angeboten. Außerdem ist sie Teil des Fächerangebots von rund 20 Studiengängen, darunter Biologie, Biotechnologie, Informatik, Medizintechnik oder Medizininformatik. Das Bachelorstudium erstreckt sich über sechs bis sieben Semester, wobei das siebte das auf Fachhochschulen obligatorische Praxissemester darstellt. Bei den Masterstudiengängen sieht es ähnlich aus. Der Master wird entweder als eigenes Fach oder als Teil eines anderen Studiengangs angeboten. Bis zum Abschluss braucht man drei bis vier Semester.
Die Inhalte kommen aus den unterschiedlichsten Disziplinen. Zum Beispiel sind das Biochemie, Molekularbiologie, Genetik und Mathematik, aber auch Programmierung, Algorithmentheorie, Datenstrukturen und Modelle der Bioinformatik. Das Berufsfeld ist aber auch offen für Seiteneinsteiger aus der Informatik oder aus einer anderen naturwissenschaftlichen Fachrichtung.
Verdienst- und Aufstiegsmöglichkeiten
Die Einstiegsgehälter richten sich nach dem erreichten Universitätsabschluss. Bachelors fangen mit einem Gehalt von 1900 bis 2300 Euro brutto an, während Masterabsolventen deutlich besser bezahlt werden (2400 bis 2800 Euro). Wie üblich variieren die Gehälter nach Branche. In der chemischen und pharmazeutischen Industrie wird traditionell besser entlohnt als in der Forschung oder in der Biotechnologie.
Nach einigen Jahren Berufserfahrung liegen die Bruttogehälter dann bei 3000 bis 3700 Euro. In Medizintechnikunternehmen lassen sich Monatsgehälter um die 5000 Euro erzielen. Dagegen sind Jobs in der Forschung in der Regel niedriger vergütet. Laut gehaltsvergleich.com liegt das bundesweite Durschnittsgehalt bei 4545 Euro vor Steuern. Die Spitzengehälter pendeln um die 7313 Euro, wobei in Einzelfällen wesentlich mehr möglich ist.
Allerdings schwanken die Gehälter auch bundesweit. So werden in Mecklenburg-Vorpommern deutlich niedrigere Gehälter gezahlt als in Baden-Württemberg. Im Vergleich liegen stark industriell geprägte Regionen vorne, was dazu führt, dass auch im Norden, speziell in den Stadtstaaten Hamburg und Bremen, gute Verdienste locken. Und natürlich spielt auch die Firmengröße eine Rolle. Bei Unternehmen bis 500 Mitarbeiten liegt das Durchschnittsgehalt bei 4379 Euro brutto, bis 1000 Mitarbeiter sind es dann schon 4692 Euro. Firmen über 1000 Mitarbeiter zahlen durchschnittlich 5397 Euro brutto.
Der Weg in Positionen mit größerer Verantwortung und entsprechend attraktiveren Gehältern ist in der freien Wirtschaft vergleichsweise leichter, denn öffentlich finanzierte Forschungsinstitute unterliegen den bekannten Sparzwängen. Wer bereit ist, sich firmenintern oder auf anderen Wegen weiterzubilden, kann ein breites Spektrum an Aufgaben übernehmen. Das können Aufgaben im Management, in der Datenbankentwicklung, im IT-Management oder im IT-Service sein. Das notwendige Fachwissen vermitteln firmeninterne Schulungen, aber auch Fernstudiengänge mit betriebswirtschaftlichen Inhalten.
Mein Job fürs Leben
Ein vordringliches Thema in der Bioinformatik bleibt die Datenbankentwicklung, da die Flut von Daten aus der medizinischen und biologischen Forschung unaufhörlich wächst. Hier sind immer wieder neue Suchmethoden und Suchalgorithmen zu konzipieren. Doch auch Technik und Support müssen verwaltet und weiterentwickelt werden. Die Strukturierung und Ausrichtung von Serviceleistungen und die Organisation innerhalb des Unternehmens erfordern zusätzliche kreative Kompetenzen. Doch am spannendsten ist wohl die Chance, mithilfe der Informationstechnologie dem Geheimnis des Lebens auf die Spur zu kommen.
Friedrich List ist Journalist und Buchautor in Hamburg. Seit Anfang des Jahrhunderts schreibt er über Themen aus Computerwelt und IT, aber auch aus Forschung, Fliegerei und Raumfahrt, u.a. für Heise-Print- und Online-Publikationen. Für ihn ist SEO genauso interessant wie Alexander Gersts nächster Flug zur Internationalen Raumstation. Außerdem erzählt er auch gerne Geschichten aus seiner Heimatstadt.
