Projekte Computergestützte Virologie

In enger Zusammenarbeit mit Prof. Gesine Hansen (MHH) und Prof. Thomas Pietschmann (TWINCORE) wollen wir verstehen, wie die zahlreichen Veränderungen im menschlichen Genom und ihr hochkomplexes Zusammenspiel die Schwere von Infektionen mit dem respiratorischem Synzytial-Virus (RSV) bei Säuglingen und Kleinkindern beeinflussen können. Gibt es bestimmte genetische Varianten, die häufig bei Patienten mit schwerem Infektionsverlauf auftreten? Oder handelt es sich eher um sehr seltene Veränderungen, die von Patient zu Patient unterschiedlich sind, aber dieselben zellulären Prozesse beeinflussen? Um diese und andere Fragen zu beantworten, haben unsere Kooperationspartner die Exome von mehr als 100 Kindern mit schwerem Krankheitsverlauf sequenziert. Wir wenden Bioinformatik- und genetische Assoziationsanalysen an, um wahrscheinliche kausale Varianten in für die Immunantwort relevanten Genen zu identifizieren. Die Wirkungsweise genetischer Varianten in diesen Kandidatengenen wird dann von unseren Kollaborationspartnern experimentell validiert.

Funding: EXC 2155: RESIST

In diesem Projekt wollen wir das menschliche Virom als potenziellen Faktor für die Infektionsanfälligkeit untersuchen. Wir versuchen, die Anzahl und Vielfalt der mit dem Menschen assoziierten Viren so umfassend und gewebespezifisch wie möglich zu bestimmen. Zu diesem Zweck analysieren wir Sequenzierungsdaten von potenziellen Wirten auf das Vorhandensein viraler genetischer Informationen unter Verwendung sensibler bioinformatischer Hochdurchsatzansätze. Die Grundannahme hierbei ist, dass das virale Genom zusammen mit dem Wirtsgenom oder -transkriptom sequenziert wird, falls das untersuchte Individuum zum Zeitpunkt der Probenahme mit diesem Virus infiziert war. Um solche Fälle zu entdecken, entwickeln wir computergestützte Workflows zur sensitiven Homologiesuche und für die selektive Genomassemblierung aus NGS-Daten. Wir verwenden Hochleistungsrechner für die parallele Ausführung dieser Programme. Obwohl wir allgemein nach allen Arten von Viren suchen, sind wir besonders an Viren mit DNA Genomen interessiert, beispielsweise Herpes-, Polyma- und Anelloviren sowie CRESS DNA Viren, die beim Menschen persistente Infektionen verursachen können. Wir wollen auch mögliche Assoziationen der riesigen nukleozytoplasmatischen großen DNA Viren (NCLDVs) mit Krankheiten des Menschen untersuchen.

Funding: EXC 2155: RESIST

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