Wir konzentrieren uns auf die bioinformatische Analyse und Integration modernster funktioneller Genomikdaten, die wir in enger Zusammenarbeit mit experimentellen Biologen erhalten (Genomsequenzen, Gen- und Proteinexpression, Metabolomik, Tn-seq-Daten).
Vollständige, de novo assemblierte Genome sind eine optimale Grundlage für funktionelle Genomikstudien. Unser Ziel ist es, alle in einem Genom kodierten Proteine mittels Proteogenomik zu identifizieren, einschließlich kleiner Proteine, die oft übersehen werden (z. B. antimikrobielle Peptide), und damit die Genomannotationen zu verbessern. Außerdem untersuchen wir die Rolle von Mikrobiomisolaten – z. B. für den Pflanzenschutz – durch metagenomische, vergleichende genomische und transkriptomische Ansätze. Schließlich wollen wir die durch Biofilme vermittelte Antibiotikaresistenz verstehen.
Highlights 2022
Wir sind Mitautoren eines Best-Practice-Papiers über massenspektrometriebasierte Proteomik und computergestützte Ansätze zur Identifizierung von Genen, die kleine Proteine (≤ 50 bis 100 Aminosäuren) kodieren, die in aktuellen Genomannotationen oft unterrepräsentiert sind oder übersehen werden. Solche kleinen Proteine haben in letzter Zeit großes Interesse geweckt, da einige von ihnen eine wichtige Rolle bei Zellfunktionen spielen, z. B. bei der Zellkommunikation, Signalübertragung, Virulenz, Antibiotikaresistenz und im Stoffwechsel. Unsere Proteogenomik-Strategie und unser öffentlicher Webdienst unterstützen ihre Entdeckung.
Darüber hinaus haben wir unser Fachwissen im Bereich Genom-Assemblierung unserem langjährigen Kooperationspartner Prof. Fischer (ETHZ) zur Verfügung gestellt, der sich mit Rhizobien-Symbiose befasst, die eine wichtige Rolle für die nachhaltige Landwirtschaft spielt. Die Studie ermöglichte es, die Funktion einzelner und kombinierter Sensor-Histidin-Kinase-Mutanten (insgesamt 11 Familienmitglieder) aufzuklären, und ist von allgemeinem Interesse für die Frage, wie die Zellfunktionen komplexer Genfamilien analysiert werden können. Schließlich haben wir zu einer Studie eines von JPIAMR finanzierten Konsortiums beigetragen, das relevante Wirkmechanismen in Biofilmen identifizieren will, die mit neuartigen antimikrobiellen Wirkstoffen angegriffen werden könnten.
Neueste Veröffentlichungen
Ahrens CH et al. Ein praktischer Leitfaden zur Entdeckung und Charakterisierung kleiner Proteine mittels Massenspektrometrie. J Bacteriol. 2022, 204:e0035321. /10.1128/JB.00353-21
Wülser J et al. Salz- und osmotisch reagierende Sensor-Histidinkinasen aktivieren die allgemeine Stressreaktion von Bradyrhizobium diazoefficiens, um eine funktionelle Symbiose zu initiieren.Mol Plant Microbe Interact. 2022, 35:604-615. /10.1094/MPMI-02-22-0051-FI
Valentin, JDP et al. Rolle des Flagellenhakens bei der strukturellen Entwicklung und Antibiotikatoleranz von Pseudomonas aeruginosa-Biofilmen. ISME J. 2022, 16:1176-1186. /10.1038/s41396-021-01157-9