Ein Daten-Hub für die funktionale Annotation und Erforschung von Genomen des humanen Mikrobioms

• Antragsteller: Professor Rob Finn
• Fachliche Zuordnung: Bioinformatik und Theoretische Biologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564425905

Das DFG-Schwerpunktprogramm SPP 2474 hat das Ziel, die Genome des humanen Darmmikrobioms in bislang unerforschter Tiefe zu untersuchen. Dabei wird eine Vielzahl molekularer Techniken eingesetzt, um Funktionen auf den Ebenen einzelner Gene, funktionaler Komplexe, vollständiger Genome und repräsentativer mikrobieller Gemeinschaften zu charakterisieren. Ein zentraler Aspekt dieser experimentellen Ansätze ist die Generierung von Daten, die systematisch erfasst und integriert werden müssen, um es der internationalen Wissenschaftsgemeinschaft zu ermöglichen, neue mechanistische Einblicke in die Rolle des Darmmikrobioms für die menschliche Gesundheit zu gewinnen. Eine wesentliche Herausforderung bei der Datenintegration besteht in der Verknüpfung verschiedener Omics-Datentypen, die in unterschiedlichen biologischen Datenbanken eingereicht werden, um so eine effektive Präsentation der Daten zu ermöglichen. Darüber hinaus ist es, trotz des Fokus auf einzelne Organismen oder synthetische Gemeinschaften, von entscheidender Bedeutung, diese Erkenntnisse im Kontext der breiteren, globalen Vielfalt des humanen Darmmikrobioms zu betrachten, um eine umfassende und aussagekräftige Interpretation sicherzustellen. Dieses Z-Projekt konzentriert sich auf die Lösung zentraler Datenmanagement-Probleme, mit den folgenden Zielen: Datenübermittlung und -integration – Erleichterung der Einreichung und Integration von Daten in Archivdatenbanken und Entwicklung von Ansätzen zur Bereitstellung integrierter Datenvisualisierungen. Dies umfasst die Erweiterung des Gut-Microbes Data Hub, um zusätzliche Bakterienarten und Datentypen zu integrieren und die Verknüpfung von bioinformatischen Diensten zu erleichtern. Erweiterung des UHGG – Erweiterung des Unified Human Gastrointestinal Genome (UHGG) durch die Integration der neuesten metagenomischen Datensätze und Genome, die durch Isolationsanstrengungen gewonnen werden, um die Repräsentation verschiedener prokaryotischer Arten im menschlichen Darm zu verbessern. Artenannotation und Kontextualisierung – Bereitstellung umfassender Genomanalysen für die im Rahmen der Forschungsprojekte des SPPs untersuchten Arten. Dies umfasst die Kontextualisierung isolierter Genome im UHGG, um Pangenome zu bestimmen. Erweiterte funktionale Annotation – Nutzung neuester bioinformatischer Tools, einschließlich der im SPP entwickelten, zur Verbesserung der funktionalen Genannotation. Darüber hinaus sollen Schnittstellen geschaffen werden, die den Zugriff auf maschinell lernfähige Datensätze ermöglichen und so die Datenzugänglichkeit und -nutzbarkeit verbessern. Zusammenfassend hat dieses Projekt das Ziel, Datenmanagement-Workflows zu optimieren und sicherzustellen, dass die Erkenntnisse der SPP 2474-Forschung effektiv integriert und für die breitere wissenschaftliche Gemeinschaft maximiert werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2474: Entschlüsselung neuer Genfunktionen im menschlichen Darmmikrobiom
• Internationaler Bezug: Großbritannien