DFG Projekt: Zentrales Projekt Z2: Ribosomenprofiling und BioinformatikProjektbeschreibung:Die Entwicklung verschiedener globaler Ansätze und neuer Technologien, die bioinformatische Methoden, Peptidomik, Genomik und Molekularbiologie verbinden, haben vor kurzem eine genomweite Identifizierung von kleinen ORFs (sORFs) und ihren Translationsprodukten, sogenannten Mikroproteinen (kleiner als 50 Aminosäuren) ermöglicht. In diesem zentralen Projekt werden wir eine Plattform für Ribosomenprofiling (Ribo-seq) und Bioinformatikunterstützung für den SPP 2002 bereitstellen. Das Z2- Projekt "Ribosomenprofiling und Bioinformatik" zielt darauf ab Mikroroteine erfolgreich zu identifizieren und zu charakterisieren. Dabei wird sichergestellt, dass die verwendeten Methoden allen Mitgliedern des SPP 2002 unter Einhaltung eines hohen Standards und der Reproduzierbarkeit zur Verfügung stehen. Das Z2-Projekt wird sich auf die Entwicklung und Etablierung neuer Analysewerkzeuge und die Optimierung bestehender Technologien, sowohl experimentell als auch rechnerisch, konzentrieren, um Mikroproteine und die Translation von sORFs nachzuweisen. Das kürzlich entwickelte Ribo-seq erlaubt eine globale Translatomanalyse basierend auf Hochdurchsatzsequenzierung von mRNA-Fragmenten, die durch Ribosomen okkupiert sind. Um vorhergesagte sORFs zu validieren und neue sORFs zu identifizieren, werden wir Ribo-seq für die globale Katalogisierung von translatierten mRNAs in einer ausgewählten Anzahl von Bakterien und Archeen, die in den einzelnen Projekten im Rahmen des SPP 2002 untersucht werden, etablieren. Die Optimierung der Bedingungen für Ribo-seq in den einzelnen Organismen erfolgt in enger Zusammenarbeit mit Forschern aus den einzelnen Projekten. Darüber hinaus werden wir Ribo-seq einsetzen, um Veränderungen der Translationsraten von sORFs unter ausgewählten Wachstums- oder Stressbedingungen zu untersuchen und dadurch Einblicke in ihre physiologischen Rollen zu erhalten. Des Weiteren werden wir prokaryotische Ribo-seq Anwendungen weiterentwickeln, wie beispielsweise Translatomanalysen von membran-assoziierten Ribosomen oder Ribo-seq im Kontext von Wirt-Pathogen oder symbiontischen Interaktionen. Zudem ist für die Analyse von Ribo-seq-Daten sowie für die Integration von Genomik, Transkriptomik, Translatomik und Proteomik eine starke Bioinformatik notwendig, um das Genom mit dem Proteom zu verknüpfen. Wir werden eine umfassende Analyse von RNA-seq und Ribo-Seq-Daten für die Vorhersage, Detektion und Validierung von sORFs bereitstellen. Dies wird den experimentellen Gruppen eine Bioinformatikanalyse ihrer Daten auf einem Niveau bereitstellen, das nicht allein erreicht werden kann, und fördert einen gemeinsamen Standard innerhalb des SPP für diese Art der Analyse. Darüber hinaus werden wir den Gruppen mit der genomweiten Suche nach neuen Kodierungsregionen auf der Basis von Massenspektrometriedaten helfen und ihnen eine umfassende und ausgiebig erprobte Toolbox zur Analyse von Ribo-seq-Daten zurVerfügung stellen.Projektlaufzeit: Projektbeginn: 01.08.2018Projektleitung: Prof. Dr. Rolf BackofenFinanzierung:
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