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Drittmittelprojekt

Titel:
Genomforschung an pathogenen Bakterien (PathoGenoMik) - Bioinformatische Analyse pathogenspezifischer Genom- und Metabolomeigenschaften am Beispiel von Listeria monocytogenes

Projektleitung an der Universität Würzburg:

Kurzbeschreibung:
Die bioinformatische Identifikation, Analyse und Vorhersage
pathogenspezifischer Proteinleistungen am Beispiel von Listerien wird in
diesem Antrag untersucht.
In der Startphase des Netzwerkes PathoGenoMik stand die Identifikation
der Genomsequenz im Vordergrund. Da hierfür reichhaltiges Wissen
erarbeitet wurde, kann nun an postgenomische Analysen herangegangen
werden. Hierbei ist die Identifikation pathogenspezifischer
Proteinleistungen besonders biomedizinisch relevant. Pathogenspezifische
Proteine sind u.a. die Internaline aber auch die erregespezifische
Ausstattung mit metabolischen Enzymen. Diese pathogenspezifischen
Proteinleistungen zeichnet aus, das sie den pathogenen Listerien die
erfolgreiche Interaktion mit und Replikation im Wirtsorganismus
ermöglichen. Um diese Interaktionen auch auf der Netzwekebene im Detail
zu untersuchen, stehen aus den Vorarbeiten Algorithmen zur metabolischen
Modellierung zur Verfügung.
Der erregerspezifischen Enzymbestand von L. monocytogenes erschließt
sich dabei aus der bioinformatischen Analyse von Genom-, Expressions-
und Proteomdaten. Hieraus resultiert ein pathogenspezifischer Phänotyp,
der durch Anpassungen des zentralen Stoffwechsels von L. monocytogenes
das Überleben im Zytoplasma der Wirtszelle ermöglicht. Um diesen Prozess
besser zu verstehen, werden die Stoffwechselflüsse und Bilanzen mit
verschiedenen bioinformatischen Algorithmen berechnet und im Verein mit
den Verbundprojekten von Goebel und Mitarbeitern auch experimentell
überprüft werden.
Die erarbeiteten bioinformatischen Techniken zur Bestimmung des
erregerspezifischen Proteoms einschließlich enzymatischer Netzwerke und
der Berechnung metabolischer Kaskaden werden für weitere Untersuchungen
anderer Pathogene aus dem Verbund PathoGenoMik zur Verfügung stehen. Das
wirtschaftliche Verwertungspotential besteht damit in Analysetechniken
des Metaboloms (Biotechnische Anwendung, therapeutische Modulation von
Stoffwechselflüssen, Patente), Identifikation neuer pharmakologischer
Targets und Schlüsselenzyme (Patente, Leadsubstanzen, nutzbare Enzyme)
bei L. monocytogenes und in Software zur raschen Genom- aber auch
Metabolomanalayse (Lizenzen, Software).

Schlagworte:
    Metabolismus
    Modellierung
    Stoffwechselwege
    Genom
    Annotation
    Listerien

Laufzeit: von 07.2004 bis 06.2006

Förderinstitution:
Bund ,Genehmigungsdatum: 02.08.2004