Studienzentrum für Genomsequenzierung und -analyse

Jüngste Fortschritte in der mikrobiellen Gesamtgenomsequenzierung und Metagenomanalyse mittels Next Generation Sequencing spielen für die Bewertung von mikrobiellen Risiken eine immer größere Rolle. Lebensmittelbedingte Krankheitsausbrüche können z. B. durch Anwendung der neuen hochauflösenden Technologie sicherer nachverfolgt, dokumentiert und aufgeklärt werden.

Auch für die Charakterisierung von lebensmittelbedingten Krankheitserregern bietet die Gesamtgenomsequenzierung in Zukunft wesentliche Vorteile. Klassische Typisierungsverfahren, wie die Serotypisierung, Zielgenamplifikation von bestimmten Genen (z. B. Toxingene), Antibiotikaresistenzgenbestimmung, Pulsfelgelelektrophorese (PFGE) und „Multiple-locus variable-number of tandem repeats analysis“ (MLVA) können durch die Gesamtgenomsequenzierung ersetzt bzw. Analysemöglichkeiten erweitert werden.

Über alle Bereiche des öffentlichen Gesundheitswesens von der Tiergesundheit, über die Lebensmittelsicherheit bis hin zur Umwelt (One Health Konzept) bietet die mikrobielle Gesamtgenomanalyse das Potential als diagnostisches Untersuchungsverfahren interdisziplinär harmonisiert und standardisiert zu werden und damit die Ergebnisse aus den verschiedenen Fachgebieten vergleichbar zu machen.

Aufgaben

Das Studienzentrum für Genomsequenzierung und -analyse vereint am BfR die Expertise zu mikrobiellen Next Generation Sequencing (NGS) Verfahren der 2. und 3. Generation. Es unterstützt die Labore des BfR, Projekte unter Verwendung der Technologie zu planen und durchzuführen. Das Studienzentrum führt daneben eigene Forschungsvorhaben auf dem Gebiet der Genomik (Gesamtheit des Genoms eines Isolats) und Metagenomik (Gesamtheit aller Genome einer Probe) durch und beteiligt sich aktiv an der nationalen und internationalen Harmonisierung der Verfahren.

Dem Studienzentrum steht für seine Aktivitäten eine Vielzahl von Technologieplattformen zur Verfügung. Es betreibt Geräte, die sowohl für eine Hochdurchsatzsequenzierung von Isolaten als auch für komplexe Metagenomproben eingesetzt werden können. Für die Erstellung von geschlossenen Referenzgenomsequenzen und Plasmiden werden darüber hinaus Geräte benutzt, die lange Leselängen erzeugen können.

Zu den Aufgaben des Studienzentrums gehören:

  • Entwicklung, Validierung und Standardisierung von laborexperimentellen und bioinformatischen Lösungen für die Typisierung von Isolaten mittels Next Generation Sequencing
  • Koordinierung der Genomsequenzierungen für die mikrobiologischen Nationalen Referenzlaboratorien am BfR benannt nach der Kontroll-Verordnung (EU) 2017/625
  • Etablierung und Bereitstellung von bioinformatischen Pipelines zur Auswertung von mikrobiellen Sequenzdaten
  • Fachliche Unterstützung bei der Aufklärung von überregionalen lebensmittelbedingten Ausbrüchen und lebensmittelbedingte Risikobewertungen in Bezug auf Genomsequenzdaten
  • Drittmittelforschung auf dem Gebiet der Genomik, Metagenomik und Transkriptomik
  • Mitarbeit in nationalen und internationalen Gremien zur Standardisierung der Genomsequenzierung
  • Trainingskurse und Schulungen

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