Bioinformatics and Proteogenomics

Ci concentriamo sull'analisi bioinformatica e sull'integrazione dei dati genomici funzionali all'avanguardia che otteniamo grazie alla stretta collaborazione con biologi sperimentali (sequenze genomiche, espressione genica e proteica, metabolomica, dati Tn-seq).

I genomi completi assemblati de novo costituiscono una base ottimale per gli studi di genomica funzionale. Il nostro obiettivo è identificare tutte le proteine codificate in un genoma mediante proteogenomica, comprese le piccole proteine che spesso vengono trascurate (ad esempio i peptidi antimicrobici), migliorando così le annotazioni del genoma. Studiamo anche il ruolo degli isolati del microbioma, ad esempio per la protezione delle piante, applicando approcci metagenomici, genomici comparativi e trascrittomici. Infine, miriamo a comprendere la resistenza agli antibiotici mediata dal biofilm.

Punti salienti 2022

Siamo coautori di un documento sulle migliori pratiche relative alla proteomica basata sulla spettrometria di massa e agli approcci computazionali per identificare i geni che codificano le piccole proteine (≤ da 50 a 100 aminoacidi), che spesso sono sottorappresentate/trascurate nelle attuali annotazioni del genoma. Tali piccole proteine hanno recentemente suscitato un ampio interesse, poiché alcune svolgono un ruolo fondamentale nelle funzioni cellulari, ad esempio nella comunicazione cellulare, nella segnalazione, nella virulenza, nella resistenza agli antibiotici e nel metabolismo. La nostra strategia proteogenomica e il nostro servizio web pubblico supportano la loro scoperta.

Inoltre, abbiamo contribuito con la nostra esperienza nell'assemblaggio del genoma al nostro collaboratore di lunga data, il Prof. Fischer (ETHZ), che lavora sulle simbiosi rizobiche, che svolgono un ruolo importante per l'agricoltura sostenibile. Lo studio ha permesso di chiarire la funzione dei singoli mutanti della sensore istidina chinasi e delle loro combinazioni (11 membri della famiglia in totale) ed è di interesse generale per capire come possono essere analizzate le funzioni cellulari di famiglie di geni complesse. Infine, abbiamo contribuito a uno studio di un consorzio finanziato dal JPIAMR che mira a identificare meccanismi d'azione rilevanti nei biofilm che potrebbero essere bersaglio di nuovi antimicrobici.

Ultime pubblicazioni

• Ahrens CH et al. Guida pratica alla scoperta e alla caratterizzazione di piccole proteine mediante spettrometria di massa. J Bacteriol. 2022, 204:e0035321. /10.1128/JB.00353-21

• Wülser J et al. Le istidina chinasi sensibili al sale e all'osmosi attivano la risposta generale allo stress del Bradyrhizobium diazoefficiens per avviare la simbiosi funzionale.Mol Plant Microbe Interact. 2022, 35:604-615. /10.1094/MPMI-02-22-0051-FI

• Valentin, JDP et al. Ruolo del gancio flagellare nello sviluppo strutturale e nella tolleranza agli antibiotici dei biofilm di Pseudomonas aeruginosa. ISME J. 2022, 16:1176-1186. /10.1038/s41396-021-01157-9