Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Verwandtschaft von Bakterien am Computer bestimmen

18.03.2010
Wie ähnlich sind sich zwei Bakterien? Repräsentiert ein neu isolierter Bakterienstamm eine neue Art? Die entscheidende Antwort hierauf lieferte bisher die DNA-DNA-Hybridisierung (DDH) im "wet lab", dem nassen Labor, und kann nun zuverlässiger im "dry lab", also am Computer gefunden werden.

Die DDH ist ein pragmatischer Ansatz für den Vergleich von neuen Bakterienisolaten mit bereits bekannten, in Kulturensammlungen hinterlegten Bakterien. Sie galt seit ihrer Einführung in den 1970er Jahren als Maß zur Abschätzung der globalen genetischen Verwandtschaft von Bakterien.

Verwendet wurde sie vor allem deshalb, weil Genomsequenzen kaum zugänglich waren. Mit dem rasanten Fortschritt der Sequenzierungstechniken können nun die "wahren" Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Bakterien direkt gemessen und zur Einordnung in den Stammbaum des Lebens verwendet werden.

"Der Nachteil der DDH-Methode: sie war aufwändig und langwierig.", so PD Dr. Hans-Peter Klenk, Leiter der Abteilung Mikrobiologie an der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ). Der Vergleich von Genomen am Computer soll die Methode der Zukunft sein. Die Wissenschaftler wollen wissen: Wie groß ist die genetische Distanz zwischen zwei Bakterien? In der aktuellen Ausgabe der Standards in Genomic Sciences (www.standardsingenomics.org) vergleichen die Braunschweiger Wissenschaftler in Kooperation mit einem Tübinger Bioinformatiker einige aktuelle Programme zu Berechnung dieser genetischen Distanz.

Bei Vorliegen vollständiger Genomsequenzen liefern mehrere Methoden verlässliche Ergebnisse. Vollständige Genomdaten im Umfang von mehreren Millionen Basenpaaren herzustellen ist jedoch ein sehr mühsames und teures Geschäft, weil unzählige kleine Bruchstücke aneinandergepuzzelt werden müssen. Im wissenschaftlichen Alltag tauchen deshalb vorwiegend unfertig sequenzierte Genome auf. "Wir haben deshalb überprüft, was die aktuellen Algorithmen leisten, wenn die Genome noch unvollständig sind.", erklärt PD Dr. Markus Göker, Bioinformatiker an der DSMZ.

"Zusätzlich haben wir die Berechnungsdauer im Computer berücksichtigt", ergänzt der Tübinger Bioinformatiker Dr. Alexander F. Auch. "Denn auch in der Wissenschaft gilt natürlich: Zeit ist Geld." Welche Methode die besten Ergebnisse liefert, hängt von verschiedenen Faktoren und Einstellungen ab. Wie diese Methoden optimiert werden können, legt das Forscherteam in seiner Publikation ausführlich dar.

Auf Grundlage dessen bieten die Wissenschaftler nun ein spezielles Programm zur Berechnung an: den Genome-to-Genome-Distance-Calculator, kurz GGDC, ein Webserver, auf dem neue Genomdaten mit vorhandenen Datensätzen verglichen werden können. Der Webserver ist online verfügbar unter: http://ggdc.gbdp.org/

Weitere Informationen:
http://www.standardsingenomics.org/index.php/sigen/article/view/sigs.531120 - "Digital DNA-DNA hybridization for microbial species delineation by means of genome-to-genome sequence comparison"
http://www.standardsingenomics.org/index.php/sigen/article/view/sigs.541628 - "Standard operating procedure for calculating genome-to-genome distances based on high-scoring segment pairs"

http://ggdc.gbdp.org/ - Genome to Genome Distance Calculator

Milena Wozniczka | idw
Weitere Informationen:
http://ggdc.gbdp.org/

Weitere Berichte zu: Bakterien Bioinformatiker DSMZ Genom Genomdaten Genomsequenzen Tübinger Webserver

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neues Blut dank neuer Technik
14.12.2018 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Neue Chancen für den Tierschutz: Effizientes Testverfahren zum Betäubungsmittel-Einsatz bei Fischen
14.12.2018 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Data use draining your battery? Tiny device to speed up memory while also saving power

The more objects we make "smart," from watches to entire buildings, the greater the need for these devices to store and retrieve massive amounts of data quickly without consuming too much power.

Millions of new memory cells could be part of a computer chip and provide that speed and energy savings, thanks to the discovery of a previously unobserved...

Im Focus: Quantenkryptographie ist bereit für das Netz

Wiener Quantenforscher der ÖAW realisierten in Zusammenarbeit mit dem AIT erstmals ein quantenphysikalisch verschlüsseltes Netzwerk zwischen vier aktiven Teilnehmern. Diesen wissenschaftlichen Durchbruch würdigt das Fachjournal „Nature“ nun mit einer Cover-Story.

Alice und Bob bekommen Gesellschaft: Bisher fand quantenkryptographisch verschlüsselte Kommunikation primär zwischen zwei aktiven Teilnehmern, zumeist Alice...

Im Focus: An energy-efficient way to stay warm: Sew high-tech heating patches to your clothes

Personal patches could reduce energy waste in buildings, Rutgers-led study says

What if, instead of turning up the thermostat, you could warm up with high-tech, flexible patches sewn into your clothes - while significantly reducing your...

Im Focus: Tödliche Kombination: Medikamenten-Cocktail dreht Krebszellen den Saft ab

Zusammen mit einem Blutdrucksenker hemmt ein häufig verwendetes Diabetes-Medikament gezielt das Krebswachstum – dies haben Forschende am Biozentrum der Universität Basel vor zwei Jahren entdeckt. In einer Folgestudie, die kürzlich in «Cell Reports» veröffentlicht wurde, berichten die Wissenschaftler nun, dass dieser Medikamenten-Cocktail die Energieversorgung von Krebszellen kappt und sie dadurch abtötet.

Das oft verschriebene Diabetes-Medikament Metformin senkt nicht nur den Blutzuckerspiegel, sondern hat auch eine krebshemmende Wirkung. Jedoch ist die gängige...

Im Focus: Lethal combination: Drug cocktail turns off the juice to cancer cells

A widely used diabetes medication combined with an antihypertensive drug specifically inhibits tumor growth – this was discovered by researchers from the University of Basel’s Biozentrum two years ago. In a follow-up study, recently published in “Cell Reports”, the scientists report that this drug cocktail induces cancer cell death by switching off their energy supply.

The widely used anti-diabetes drug metformin not only reduces blood sugar but also has an anti-cancer effect. However, the metformin dose commonly used in the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung 2019 in Essen: LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

14.12.2018 | Veranstaltungen

Pro und Contra in der urologischen Onkologie

14.12.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zu Usability und künstlicher Intelligenz an der Universität Mannheim

13.12.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Tagung 2019 in Essen: LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

14.12.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Rittal heizt ein in Sachen Umweltschutz - Rittal Lackieranlage sorgt für warme Verwaltungsbüros

14.12.2018 | Unternehmensmeldung

Krankheiten entstehen, wenn das Netzwerk von regulatorischen Autoantikörpern aus der Balance gerät

14.12.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics