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Freier Zugang zu Analysewerkzeugen und Auswertungsverfahren Freiburger Uni stellt wissenschaftliche Infrastruktur für Virusforschung bereit

Autor / Redakteur: Nicolas Scherger / Ulrike Ostler

Bioinformatikerinnern und –informatiker der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau wollen den Datenaustausch zwischen den Behörden, Instituten und Laboren, die sich mit dem Virus SARS-CoV-2 beschäftigen, vereinfachen. Dafür stellen sie technische Infrastruktur zur Verfügung

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Diamond Light Source arbeitet an nicht infektiösen Proben unterstützt aber durch Sichtbarmachen die Forscher, um mehr über COVID-19 zu erfahren. Hier abgebildet: Die Elektronendichte an der aktiven Stelle der SARS-CoV-2-Protease, die ein gebundenes Fragment offenbart.
Diamond Light Source arbeitet an nicht infektiösen Proben unterstützt aber durch Sichtbarmachen die Forscher, um mehr über COVID-19 zu erfahren. Hier abgebildet: Die Elektronendichte an der aktiven Stelle der SARS-CoV-2-Protease, die ein gebundenes Fragment offenbart.
(Bild: Diamond Light Source)

Die Plattform „Galaxy“ der Freiburger Universität eignet sich zur Analyse von Big Data in den Lebenswissenschaften. Über öffentliche Server erhalten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler freien Zugang zu Analysewerkzeugen und reproduzierbaren Auswertungsverfahren.

Dem Team der Universität Freiburg ist es bereits gelungen, auf die vorliegenden Sequenzen von SARS-CoV-2 Arbeitsabläufe anzuwenden und mittels Galaxy öffentlich zugänglich zu machen. Damit lassen sich in Zukunft neuveröffentlichte Daten innerhalb von Stunden neu analysieren und mit den bisherigen Daten vergleichen.

Das XChem-Team der Diamond Light Source hat vor kurzem ein erfolgreiches Fragment-Raster auf der SARS-CoV-2-Hauptprotease (MPro) abgeschlossen, das 55 Fragment-Treffer liefert. In dem Bestreben, Moleküle als mögliche Kandidaten für die Bindung zu identifizieren, haben InformaticsMatters , die XChem-Gruppe und das European Galaxy-Team gemeinsam einen Galaxy-Workflow zur Durchführung und Auswertung des molekularen Andockens im großen Maßstab konstruiert und ausgeführt. Das Diagramm beschreibt den verwendeten Worfklow.
Das XChem-Team der Diamond Light Source hat vor kurzem ein erfolgreiches Fragment-Raster auf der SARS-CoV-2-Hauptprotease (MPro) abgeschlossen, das 55 Fragment-Treffer liefert. In dem Bestreben, Moleküle als mögliche Kandidaten für die Bindung zu identifizieren, haben InformaticsMatters , die XChem-Gruppe und das European Galaxy-Team gemeinsam einen Galaxy-Workflow zur Durchführung und Auswertung des molekularen Andockens im großen Maßstab konstruiert und ausgeführt. Das Diagramm beschreibt den verwendeten Worfklow.
(Bild: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau)

Aktuell arbeiten verschiedene Forschungsgruppen weltweit daran, Medikamente gegen die von SARS-CoV-2 ausgelöste Krankheit COVID-19 zu erstellen. Wissenschaftler des Instituts Diamond Light Source in Oxfordshire/England konnten zusammen mit Simon Bray und Gianmauro Cuccuru von der Universität Freiburg durch die auf Galaxy zugänglichen Methoden in wenigen Tagen biochemische Verbindungen durch so genanntes in-silico Screening, das am Computer abläuft, konstruieren und testen. Die Verbindungen, die sich als für Medikamente am vielversprechendsten erwiesen, werden sie nun synthetisieren und weiter untersuchen.

Galaxy wurde an der US-amerikanischen Penn State University initiiert und an der Universität Freiburg im Sonderforschungsbereich „Medizinische Epigenetik“ sowie als Teil des Deutschen Netzwerks für Bioinformatik-Infrastruktur (de.NBI) weiterentwickelt. Der Europa-Server befindet sich im Rechenzentrum der Universität Freiburg und ist als Community-Projekt angelegt.

Die Daten sind online frei zugänglich. Wissenschaftler, die den Server nutzen möchten, brauchen keine Kenntnisse im Programmieren: Alle Einstellungen lassen sich über eine grafisch aufbereitete Oberfläche vornehmen. Federführend in der Weiterentwicklung von Galaxy ist das Team der Albert-Ludwigs-Universität um Dr. Björn Grüning aus der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Rolf Backofen am Institut für Informatik.

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