One-pot shotgun Zellbiologie

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Knop; Professor Dr. Björn Ommer
• Fachliche Zuordnung: Biophysik ; Bild- und Sprachverarbeitung, Computergraphik und Visualisierung, Human Computer Interaction, Ubiquitous und Wearable Computing ; Bioinformatik und Theoretische Biologie ; Biomedizinische Systemtechnik ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 371923335

Öffentliche Zusammenfassung - In der System Biologie stellen Hoch-Durchsatz Verfahren eine wichtige Methode dar um die notwendigen Daten zu erhalten. In diesem Projekt werden wir neue Verfahren, Instrumente und Algorithmen für die Hoch-Durchsatz-Biologie und die funktionelle Charakterisierung des zellulären Proteomes entwickeln. CRISPR/Cas wird verwendet, Genom-weite Ressourcen von Klonsammlungen mit Gen-spezifischen genomischen Modifikationen, z.B. Gen-Deletionen oder Gen-Fusionen mit fluoreszierenden Proteinen zu erzeugen. Hoch-Durchsatz Fluoreszenz Mikroskopie der Zellen zusammen mit halb überwachten sowie unbeaufsichtigt operierenden tiefen Lernalgorithmen (engl. semi-supervised as well as unsupervised deep learning algorithms) werden für die funktionelle Analyse von Zellpopulationen entwickelt, um komplexen Zellgemischen zu Charakterisieren und funktionelle Informationen abzuleiten.Das Ziel dieser Zusammenarbeit einer Gruppe in der molekularen Zellbiologie und Instrumentierung und einer Arbeitsgruppe in Computer Vision wird es auch sein, neue fluoreszenzmikroskopische Geräte und Algorithmen zur die Analyse von Fluoreszenz Bildern zu entwickeln. Die entwickelten Instrumente und Methoden werden in einer ersten experimentellen Studie verwendet, um so bisher nicht kartierte Bereiche des Hefeproteomes zu lokalisieren und damit den organismalen Proteom-Atlas zu komplettieren.Die Studie wird auch als Paradigma für die künftige Arbeit in der Einzelzellanalytik mit diversen Organismen und eukaryotischen Zellen dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen