26.06.2017
Interaktives Computerprogramm zur genetischen Analyse von Bakterien vorgestellt
Weltweit wächst die Häufigkeit Antibiotika-resistenter Bakterien. Immer häufiger müssen Ärzte und Wissenschaftler schnell Strategien entwickeln, um die Ausbreitung solcher Bakterien einzudämmen. Doch trotz hochmoderner genetischer Analysemethoden ist es schwierig festzustellen, woher resistente Bakterien stammen und wie sie zu bekämpfen sind, denn im Gegensatz zu Menschen können Bakterien Gene nicht nur von einer Generation zur anderen vererben, sondern auch direkt untereinander austauschen.
Der Bioinformatiker Wei Ding, Doktorand am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie hat jetzt das Computerprogramm "panX" entwickelt, das die Ausbreitung von Eigenschaften unter verschiedenen Bakterien berechnen kann. Das Programm veranschaulicht die Ergebnisse in Diagrammen interaktiv und erlaubt schnellen Zugriff auf wichtige Details. Dadurch können zum Beispiel Ärzte oder Gesundheitsbehörden erkennen, wie sich eine Antibiotikaresistenz ausgebreitet haben könnte, und die weitere Ausbreitung stoppen.
Für die Vorstellung seines Forschungsprojekts auf der diesjährigen Konferenz "Applied Bioinformatics and Public Health Microbiology" in Cambridge, England erhielt Wei Ding, der seit zweieinhalb Jahren unter der Betreuung von Richard Neher an seiner Promotion arbeitet, den Bioinformatik E-poster Preis. Schon im letzten Jahr wurde ihm am Doktoranden-Symposium des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie der Poster Preis verliehen. "Ich hoffe, dass mein Programm "panX" umfangreiche Verwendung im akademischen und klinischen Kontext finden wird, um Biologen und Ärzte bei der Identifikation der Gene für Antibiotika-Resistenz oder Ansteckungsfähigkeit zu unterstützen."
Wie vielversprechend solche Programme sind, hat Richard Neher gezeigt, als er mit Trevor Bedford, einem Wissenschaftlern aus den USA das Computerprogramm Nextstrain entwickelte, mit dem man die Ausbreitung von Viren wie das Grippe-Virus oder Ebola verfolgen und zukünftige genetische Veränderungen vorhersagen kann. Anfang dieses Jahres wurde Nextstrain mit dem hochdotierten OpenSciencePrize ausgezeichnet, der unter anderem von der Gates Stiftung finanziert wird. Richard Neher erklärt den Unterschied zwischen den beiden Programmen: "NextStrain ist auf Viren mit kurzen einfachen Genomen beschränkt. Wei hat es geschafft ein ebenso mächtiges Werkzeug für komplexe Genome von Bakterien zu entwickeln."
Quelle: Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik (KYB)