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Computergestützte Metagenomik (IBG-5)
Mehr als 99 % der in der Natur vorkommenden mikrobiellen Arten sind nicht kultivierbar und daher für klassische Genomstudien unzugänglich. Metagenomik und Einzelzellgenomik sind zwei Ansätze, um die "mikrobielle dunkle Materie" zu untersuchen.
Unter Metagenomik versteht man die direkte Analyse der aus Umwelt- oder klinischen Proben gesammelten Erbsubstanz (DNA). Diese Methode ermöglicht es, die Vielfalt mikrobieller Gemeinschaften zu charakterisieren, ihre Interaktionen zu untersuchen und fundierte funktionelle Vorhersagen über die Rolle einzelner Mikroorganismen oder mikrobieller Gruppen zu machen.
Unsere Arbeitsgruppe unter der Leitung von Prof. Dr. Alexander Sczyrba entwickelt bioinformatische Werkzeuge und Pipelines für die Analyse von Metagenomen. Da die Datensätze extrem groß sind, liegt ein besonderer Schwerpunkt unserer Forschung auf dem Einsatz von Cloud-Computing-Technologien. Ziel ist eine dynamische Skalierung der Rechenressourcen für eine effiziente Durchführung der Analysen.
Unser Team für Datenwissenschaft und Bioinformatik für Massenspektrometrie unter der Leitung von Dr. Nils Hoffmann führt am IBG-5 innovative Bio- und Chemoinformatikforschung durch. Das Team ist darauf spezialisiert, die Analyse von Massenspektrometriedaten in der Lipidomik und Metabolomik durch interdisziplinäre Ansätze zu vereinfachen und nachhaltig zu verbessern. Durch den Einsatz modernster computergestützter Tools, darunter Cloud-basierter Technologien, maschinellem Lernen und robusten Software-Engineering-Praktiken, entwickeln wir leistungsstarke und skalierbare Lösungen für die Interpretation komplexer Datensätze zur Anwendung in den Biowissenschaften und der Biomedizin.
Netzwerk
Das IBG‑5 des Forschungszentrums Jülich koordiniert das Deutsche Netzwerk für Bioinformatik‑Infrastruktur (de.NBI) sowie ELIXIR Germany, den deutschen Knotenpunkt der europäischen ELIXIR‑Infrastruktur. Es stellt Lebenswissenschaften und biomedizinischer Forschung modernste Software‑Tools, skalierbare Cloud‑Ressourcen und spezialisierte Schulungen bereit und arbeitet dabei eng mit Partnerinstituten zusammen.
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