Funktionelle Genom-, Transkriptom- und Proteomanalyse

Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

Die Genomsequenzierungen unterschiedlichster Arten eröffnen viel versprechende Möglichkeiten in der Diagnostik und im Targetscreening. Mit Kenntnis der DNA- und Proteinsequenzen eines Organismus lassen sich pathogene Erreger wie Viren, Bakterien und Pilze, aber auch Erbkrankheiten genau, schnell und effizient nachweisen. Dazu verwenden wir Mikroarrays, z. B. zur Bestimmung von Genexpressionsmustern zur therapiebegleitenden Diagnose in der Onkologie (Brustkrebschip) aber auch zur Bestimmung von Punktmutationen (SNPs), um z. B. Resistenzmechanismen bei pathogenen Mikroorganismen zu diagnostizieren.

Neben indikationsspezifischen Arrays für Genexpressionsstudien wurde ein alternatives Verfahren entwickelt, das auf der zweidimensionalen, gelelektrophoretischen Trennung komplexer cDNA-Proben beruht. Dieses universelle System zur Genexpressionsanalyse ermöglicht die Untersuchung auch nicht sequenzierter Organismen, wie jeder beliebigen Kulturpflanze oder von Nutztieren sowie deren Schädlingen, bzw. die Unterscheidung von gesund und krank auf Expressionsebene.

Forschungsthemen

Array-Technologien

  • DNA-Microarrays zur Identifizierung von Virulenzfaktoren in Candida albicans: Genomweite Transkriptionsprofile und spezielle SNP-Chips
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  • Therapiebegleitende Diagnostik von Brustkrebs mit DNA-Chips
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  • Molekulare Diagnostik: Diagnose-Chip für Sepsis
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Transkriptomics

  • Count Bases - Bioinformatik-Plattform zur Next-Generation-Transkriptomdatenanalyse
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  • Neue universelle Methode zur Erstellung genomweiter Transkriptionsprofile
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  • »Next Generation« Transkriptomics: Parallele Sequenzierung für die Genexpressionsanalyse
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Proteomics

  • Quantitative Proteomics in der Aufklärung von Pathogenitätsmechanismen
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  • Allergenen Latex-Proteinen auf der Spur
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  • Differenzielle Proteomanalyse (Expressionsanalyse)
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  • Biomarkersuche
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  • Qualitätskontrolle exprimierter Proteine
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  • Protein-Arrays am Beispiel eines Diagnostik-Chips (Nachweis einer Infektion mit Candida albicans)
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  • Synthetische Proteine zur Analyse biomolekularer Interaktionen in vivo
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Wissenswertes

Array-Technologien

  • Einführung: Microarray-Technologien

Proteomics

Projekte

1. Entwicklung neuer Wirkstoffe gegen humanpathogene Pilze: mit ausgewählten Wirksubstanzen und neuen Screeningmethoden über Target-Identifizierung zu präklinischen Studien.

Um der zunehmenden Resistenzentwicklung gegen Antimykotika Rechnung zu tragen, wird die Suche nach neuen wirksamen Substanzen immer wichtiger. In Zusammenarbeit mit der EMC microcollections GmbH (EMC), dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung sowie der Universitätsklinik Tübingen identifiziert und charakterisiert das Fraunhofer IGB neue Wirkstoffe.

2. Entwicklung einer DNA Microarray basierten Diagnostik zum schnellen Nachweis von Sepsis

Laufzeit: März 2007 - August 2010

Projektpartner:

  • GATC Biotech AG, Konstanz
  • Joint Research Center of Pusan National University-Fraunhofer-IGB, Busan (Südkorea)
  • GENE IN, Busan (Südkorea)

3. Funpath - Genomweite Ansätze zur Aufklärung der molekularen Pathogenitätsmechanismen des Humanpathogens Candida glabrata

Laufzeit: Februar 2007 - Juni 2010

Projektpartner:

  • Medizinische Universtität Wien
  • Universität Wien
  • Unité Biologie Pathogénicité Fongiques, Institut Pasteur, Paris
  • Equipe Fondation Recherche Médicale, Straßburg
  • Leibniz Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie , Jena
  • Centro de Investigación Príncipe Felipe, Bioinformatics Department, Valencia (Spanien)
  • Projekt Website: FunPath

4. EURESFUN - EUropean RESistance FUNgal

Das Projekt hat die Aufklärung von Resistenzmechanismen bei humanpathogenen Pilzen zum Ziel. Darauf aufbauend wurde ein DNA-Chip zur Diagnostik von Resistenzen entwickelt.