MAIRA - Hoch effiziente und genaue Algorithmen für die mobile Analyse von Mikroben

• Antragsteller: Professor Dr. Daniel H. Huson
• Fachliche Zuordnung: Bioinformatik und Theoretische Biologie ; Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 289436404

Bioinformatik ist ein technologie-getriebenes Forschungsgebiet. Die mobile Sequenzierung ist ein neue, interessante technologische Entwicklung . Sie basiert auf ein kleines USB Gerät, den Oxford Nanopore MinION, welches Einzelmolekül-Sequenzierung parallel ausführt. Die mobile Sequenzierung wird neue Forschungsmöglichkeiten schaffen, dadurch, dass durch die Zeit, die benötigt wird, um von Probeentnahme zur Abschluss der Sequenzierung zu kommen, wesentlich verkürzt wird. Auch wird es möglich sein, direkt vor Ort zu sequenzieren. Das Ziel dieses Projektes ist es, einen Satz von neuen Algorithmen zu entwickeln, die eine hocheffiziente und genaue Analyze von Mikroben mobil vornehmen können. Die Algorithmen werden die Sequenzen Online analysieren, während sie nach und nach von dem Sequenziergerät zur Verfügung gestellt werden. Die Algorithmen werden darauf abzielen, vorhandene Mikroben zu identifizieren, und zwar auf Stammebene, unter Berücksichtigung der identifizierten Gene. Ein Hauptproblem dabei ist die Durchführung eines schnellen Alignments der Reads gegen einer Datenbank bekannter Mikroben. Diese Frage soll mit aktuellen algorithmischen Methoden wie Double Indexing und Spaced Seeds bearbeitet werden. Auch die Stamm-genaue Identifikation von Mikroben ist eine anspruchsvolle Fragestellung, für die neue Algorithmen entwickelt werden sollen. Die neuen Algorithmen sollen in einem Computerprogramm namens MAIRA (microbial identification using rapid algorithms) zur Verfügung gestellt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen