Paulien Hogeweg benoemd tot EMBO Member

Bioloog Paulien Hogeweg, emeritus hoogleraar aan de Universiteit Utrecht en een van de grondleggers van de computationele biologie, is benoemd tot lid van de European Molecular Biology Organization (EMBO). Deze prestigieuze benoeming is een erkenning van haar baanbrekende werk aan inzichten in de fundamenten van biologische systemen en evolutionaire processen.

“Deze benoeming had ik totaal niet verwacht. Ik was compleet verbluft,” zegt Paulien Hogeweg. Ze ziet haar benoeming als een bijzondere eer, juist omdat haar werk jarenlang buiten de gebaande paden viel. “Ik ben altijd een beetje een outsider geweest in de biologie. Mijn onderzoek is theoretisch en computationeel, terwijl de nadruk bij EMBO normaal gesproken ligt op moleculair biologisch onderzoek.”

Fundamentele vragen

Toch is juist dat theoretische perspectief steeds belangrijker geworden in de biologie. Hogeweg werkt al decennia aan fundamentele vragen over hoe biologische systemen zichzelf organiseren en evolueren. Hogeweg: “Ik bestudeer hoe organismen informatie verwerken, hoe patronen ontstaan en hoe die processen evolueren.”

Bioinformatica

Hogeweg schreef geschiedenis door in de jaren zeventig de term ‘bioinformatica’ te introduceren, samen met Ben Hesper. Dit onderzoeksveld draaide vooral om het begrijpen van biologische processen via rekenmodellen en theorie. Ook het bestuderen van informatieverwerking in biologische systemen stond centraal. Destijds werd ‘bioinformatica’ breder werd opgevat dan nu; tegenwoordig draait bioinformatica vooral om data-analyse.

Hogeweg legde de basis voor een totaal nieuwe manier van kijken naar leven en evolutie

Hoewel bio-informatica inmiddels is uitgegroeid tot een bloeiend en onmisbaar vakgebied binnen de biologie, was dat vroeger wel anders. Toen Hogeweg de naam bioinformatica muntte, werd dit vakgebied nauwelijks erkend binnen de biologie. Toch legde haar werk de basis voor een totaal nieuwe manier van kijken naar leven en evolutie.

Huidig onderzoek

Hogeweg onderzoekt de grote lijnen van evolutie door grootschalige computermodellen te gebruiken. Daarmee kijkt ze niet naar één soort of één gen, maar juist naar algemene principes van hoe leven ontstaat en zich ontwikkelt. Die principes zijn breed toepasbaar, van de eerste moleculen die zichzelf konden kopiëren, tot aan de complexe planten, dieren en mensen van nu.

Een opvallende ontdekking uit haar modellen is dat evolutie niet hoeft te leiden tot een groter pakket aan genen in een organisme, maar vaak juist vaak het tegenovergestelde. Vaak begint evolutie met een snelle toename van genen in een organisme, terwijl de ontwikkeling van complexere organismen die later in de evolutie verschijnen juist gepaard gaan met het kwijtraken van genen. Dat klinkt tegenstrijdig, omdat maar het blijkt een terugkerend patroon te zijn in de evolutie.

Hoe ontstond complex leven?

Op dit moment richt Hogewegs onderzoek zich op een belangrijke stap in de geschiedenis van het leven: het ontstaan van complexe cellen (zoals in planten en dieren) uit twee eenvoudigere celtypes, zoals bacteriën en archaea.

Met haar rekenmodellen ontrafelt Hogeweg fundamentele vragen over de oorsprong van complex leven.

De grote vraag is hoe zulke cellen erin slagen hun functies onderling te verdelen zodra ze gaan samenwerken. Hoe ontstaan de mechanismen die nodig zijn om hun samenwerking en voortplanting te regelen? En onder welke omstandigheden groeit het ene genoom juist uit, terwijl het andere juist kleiner wordt? Dat laatste gebeurde bijvoorbeeld bij de ontwikkeling van eukaryoten. Met haar rekenmodellen probeert Hogeweg dit soort fundamentele vragen over de oorsprong van complex leven te ontrafelen.

Binnen EMBO wil ik me blijven inzetten voor ruimte en waardering voor nieuwsgierigheidsgedreven wetenschap, ook als die buiten de mainstream valt.

De benoeming tot EMBO-lid ziet ze als een erkenning van het belang van fundamenteel en theoretisch onderzoek in de biologie. “Binnen EMBO wil ik me blijven inzetten voor meer ruimte en waardering voor nieuwsgierigheidsgedreven wetenschap, ook als die buiten de mainstream valt.”

Pittige cursus

Hoewel Hogeweg officieel met emeritaat is, is ze nog steeds actief in onderzoek en onderwijs. Ze geeft onder andere de cursus Computational Biology binnen het bachelor Biologie en de master Bioinformatics & Biocomplexity. “Het is een pittige cursus, maar ook eentje waar studenten vaak later nog met veel enthousiasme op terugkijken.”

Eerdere benoemingen

Met haar benoeming sluit Paulien Hogeweg zich aan bij een internationaal netwerk van toonaangevende onderzoekers in de moleculaire biologie. Eerder benoemde EMBO-leden binnen de Universiteit Utrecht zijn Corné Pieterse (2025), Lukas Kapitein (2024), Albert Heck (2014), Ineke Braakman (2014), Piet Gros (2013), Anna Akhmanova (2010), Gerrit van Meer (2003) en Robert Kaptein (1991).