Bioinformatik

Anteil DKFZ

Stiftung Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) Im Neuenheimer Feld 280 69120 Heidelberg

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Prof. Dr. Roland Eils 06221 42-3600 01GR0450 2.559.807 EUR 01.11.2004 - 31.05.2008

Die SMP-Bioinformatik wird auf einem dualen Konzept aufgebaut. Dieses Konzept wird sowohl zentrale Komponenten im Bereich Datenanalyse, Training und Datenmanagement umfassen als auch dezentrale Lösungen vor Ort bereitstellen und unterstützen. Im Rahmen von NGFN2 wird eine weiterhin rapide wachsende Menge komplexer und heterogener Daten im klinisch-genomischen Umfeld generiert werden. Die Unterstützung im Datenmanagement und in allen Aspekten der Datenanalyse ist die zentrale Aufgabe der SMP-Bioinformatik. Anteil DKFZ: (Eils, Suhai, Huber) Teilprojekt Neue Datentypen: entwickelt Datenmodelle für proteomische, epigenetische und andere Daten. Teilprojekt Standardisierung: legt Standards zur Speicherung experimenteller Hochdurchsatzdaten fest. Teilprojekt Integrative Analyse proteomischer, transkriptomischer und genomischer Daten. Teilprojekt Analyse von Array-basierten Daten im Kontext biologischer Netzwerke. Teilprojekt Implementierung und Bereitstellung bioinformatischer Software. Teilprojekt Kurse in Mikroarray-Datenanalyse. Teilprojekt Bioinformatische Beratung. Teilprojekt Koordination und bioinformatische Services.

Anteil GSF

GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH Ingolstädter Landstr. 1 85764 Oberschleißheim

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Prof. Dr. Hans-Werner Mewes 089 3187-3580 01GR0451 757.206 EUR 01.11.2004 - 31.05.2008

Das Institut für Bioinformatik (IBI) der GSF (Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit) leistet Beiträge zu vier Teilbereichen der SMP-Bioinformatik: 1.3 Repository for Expression Data; 1.4 Data Integration; 2.4 GeneSets und 2.5 Functional Annotation. In den Bereichen 1.3 und 2.4 ist das IBI federführend, in 1.4 und 2.5 Partner. In den oben genannten Arbeitsbereichen werden Methoden und Werkzeuge zur Analyse und Verwaltung von Daten, die in NGFN-2 generiert werden, entwickelt und implementiert. Die einzelnen Arbeitsbereiche ergänzen sich inhaltlich: das Repository stellt die Kernfunktionen für die zentrale Verwaltung von Expressions- und Hochdurchsatzdaten bereit, es nutzt die Funktionalität der Datenintegrationssoftware (1.4), während Inhalt und Struktur funktioneller Module in den Arbeitsbereichen 2.4 und 2.5 erarbeitet werden.

Anteil Biomax Informatics AG

BIOMAX Informatics AG Lochhamer Str. 9 82152 Planegg

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Dr. Alfred Zollner 089 895574836 01GR0452 853.704 EUR 01.11.2004 - 31.05.2008

Ziel der Datenintegration ist, die lokal verwalteten Datenbanken an den Stellen ihres Entstehens zu belassen, sie aber gleichzeitig dem gesamten Netzwerk homogen über eine einheitliche Schnittstelle zur Verfügung zu stellen. So entsteht ein NGFN-weites Netzwerk integrierter Datenbanken, das flexibel an die aktuellen Anforderungen angepasst werden kann. Dadurch wird die Integration verschiedenartig organisierter Informationen aus internen und externen Datenquellen (experimentelle Daten, Sequenzier-Daten, Wissensdatenbanken) und deren Querbeziehungen ermöglicht. Die Nutzung dieser Datenintegration wird durch ein Web-Portal möglich sein. Bei Vorhabenbeginn wird ein Fachkonzept erarbeitet, in dem die Gesamtfunktionalität des Systems spezifiziert wird. Ein Implementierungsplan stellt sicher, dass ein erster Prototyp möglichst früh für alle Partner bereitgestellt wird. Im Laufe des Projektes wird das System stufenweise vervollständigt.

Anteil MPI für Informatik, Saarbrücken

Max-Planck-Institut für Informatik Stuhlsatzenhausweg 85 66123 Saarbrücken

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Prof. Dr. Thomas Lengauer 0681 9325-300 01GR0453 438.554 EUR 01.11.2004 - 31.05.2008

Ziele der Forschungsarbeiten sind die Verbesserung von Vorhersagen aus Genexpressionsdaten, die Identifikation von krankheitsrelevanten Genen und funktionelle Analysen von Proteinen. Methoden zur Analyse von Expressionsdaten werden in praktischen Kursen an NGFN2-Mitglieder vermittelt, die funktionellen Analysen werden an Bedürfnissen von NGFN2-Mitgliedern ausgerichtet. Zur verbesserten biologischen Interpretation von Genexpressionsdaten werden andere Datentypen in die statistischen Modelle integriert. Es werden geeignete Maße für die Koregulation von Genen identifiziert und Verfahren zur Berechnung der Signifikanz der Koregulation entwickelt. Die funktionelle Analyse von Proteinen beruht auf einer jeweils problemspezifisch angepassten Kombination von Sequenz- und phylogenetischen Analysen sowie Methoden zur Proteinstrukturvorhersage. Hauptziel ist die funktionelle Charakterisierung von Krankheitstypen. Unsere methodischen Verfahren werden auf Fallstudien von Mitgliedern im NGFN-2 angewendet, und die Ergebnisse werden biologisch evaluiert. Methoden zur Analyse von Microarray-Daten werden in praktischen Kursen an NGFN2-Mtglieder vermittelt.

Anteil EMBL

Europäisches Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) Meyerhofstr. 1 69117 Heidelberg

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Dr. Peer Bork 06221 387-8526 01GR0454 331.821 EUR 01.11.2004 - 31.05.2008

Das Ziel des Vorhabens ist die Vorhersage und Annotation von Funktion höherer Ordnung (z.B. Proteininteraktionen,Stoffwechselwege) in Säugetiergenomen mit spezieller Ausrichtung auf das menschliche Genom. Dies soll mit Hilfe von vergleichender Genomanalyse und mittles verschiedenster Interaktionsdatenbanken in Modellorganismen geschehen. Des weiteren sollen die Erfahrungen und Ergebnisse auf Problemstellungen von anderen NGFN2-Teilnehmern übertragen bzw. angewendet werden. Als erstes müssen dazu Orthologiebeziehungen zwischen allen Genen in allen Organismen mit komplett sequenzierten Genomen aufgestellt werden, was wiederum auch die Einbeziehung von Syntenie erfordert. Als nächstes müssen Informationen aus verschiedenen Interaktions- und Stoffwechselweg-Prozessdatenbanken aus mehreren Modellorganismen integriert werden. Dazu werden "benchmark" Systeme eingefüehrt, die eine Qualitätsabschätzung der einzelnen Datentypen erlauben und auch einen Transfer von Information zwischen verschiedenen Organismen.

Anteil MPI für Molekulare Genetik, Berlin

Universität Regensburg - Institut für Funktionelle Genomik Josef-Engert-Str. 9 93053 Regensburg

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Dr. Rainer Spang 0941 943-5053 01GR0455 193.270 EUR 01.11.2004 - 31.05.2008

Die Computational Diagnostics Gruppe am Max Planck-Institut für Molekulare Genetik in Berlin bringt sich in 2  Teilprojekte der SMP-Bioinformatik ein. Im Teilprojekt 2.4 (Gene Sets) werden neue Verfahren der Bioinformatik zur gemeinsamen Auswertung von vordefinierten Genmengen in Microarrayanalysen entwickelt. Im Teilprojekt 3.2 (Practical Microarray Data Analysis Courses) werden die Practical Microarray Data Analysis Courses weiterentwickelt und viermal jährlich abgehalten.

Anteil IMB Jena

Institut für Molekulare Biotechnologie e.V. Jena (IMB) Beutenbergstr. 11 7745 Jena

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Dr. Jürgen Sühnel 03641 656200 01GR0457 378.127 EUR 01.11.2004 - 31.08.2008

Trotz eines schnell zunehmenden Datenbestandes zur dreidimensionalen (3D) Struktur von biologischen Makromolekülen ist die Berücksichtigung dieser Informationen in der funktionellen Genomforschung nicht ausreichend. Ziel dieses Vorhabens ist das Mapping von "Omics"-Daten aller Art und auch anderer krankheitsrelevanter Daten mit 3D-Strukturinformationen. Damit soll zu einer besseren Berücksichtigung dieser Informationen bei der funktionellen Genomannotation im NGFN und darüber hinaus beigetragen werden.   Das Ziel soll in folgenden Schritten erreicht werden: 1. Identifikation von Teilprojekten in der NGFN-2-Bioinformatik-Plattform oder in Krankheitsnetzen, für die eine direkte Einbeziehung von 3D-Strukturinformationen sinnvoll ist, 2. "Abbildung" von "Omics"-Daten aller Art auf 3D-Strukturen.  Die Resultate werden in eine bestehende Datenbank, die IMB Jena Image Library of Biological Macromolecules (www.imb-jena.de/IMAGE.html), integriert und damit im NGFN und darüber hinaus zur Verfügung gestellt. Außerdem wird die direkte Verwendung der im Vorhaben erhaltenen Resultate in anderen NGFN-Datenressourcen angestrebt.

Anteil LMU

Ludwig-Maximilians-Universität München Institut für Medizinische Informationsverarbeitung, Biometrie und Epidemiologie Marchioninistr. 15 81377 München

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Prof. Dr. Ulrich Mansmann 089 70954491 01GR0459 307.433 EUR 01.01.2005 - 31.05.2008

Ziele: SP 3.2: Organisation und Durchführung von Einführungskursen in die praktische Microarrayanalyse (PMA); SP 3.3: Erarbeitung methodischer Guidelines; Einbau von Guidelines in Auswertungssoftware; Organisation und Durchführung von Best Practice Workshops (BPW). Durchführung: SP 3.2: Organisation und Durchführung von jährlich 4 PMA-Kursen, beginnend November 2004. SP 3.3: 2005 - Review der methodischen Qualität von Microarraystudien; 2006 - Erstellung und Veröffentlichung von Richtlinien; 2007 - Aufbereitung von Analysesoftware; Organisation und Durchführung von jährlich 2 BPWs, beginnend März 2005; Durchführung zweier internationaler Symposia: Dezember 2004 und Herbst 2007. SP 3.2+3.3: Aufbau eines NGFN-weiten methodischen Trainings. SP 3.3: Richtlinienerstellung, Transfer von bioinformatischem Knowhow in klinische Netze; Repräsentanz des NGFN bei internationalen Aktivitäten zur Richtlinienerstellung; effiziente Projektplanung und Projektdurchführung; Vermeidung von Redundanz durch Etablierung einer methodischen Servicestruktur. Ergebnisse: Publikation von Richtlinien; Überführung der Richtlinien-Aktivität in eine internationale Struktur; Weiterentwicklung der Kooperationen.

Anteil Universität Göttingen

Georg-August-Universität Göttingen Bereich Humanmedizin Zentrum Informatik, Statistik und Epidemiologie Abt. Bioinformatik Goldschmidtstr. 1 37077 Göttingen

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Prof. Dr. Edgar Wingender 0551 39-14912 01GR0480 390.600 EUR 01.05.2005 - 31.05.2008

Ziel dieses Teilvorhabens ist die Integration von Netzwerken über Metabolik, Signaltransduktion und Genetik unter Einbeziehung pathologischer Aberrationen und der daraus resultierenden Effekte (Erkrankungen). Folgende Arbeiten sind geplant: 1) Integration von Datenbanken über biomolekulare Netzwerke mit Hilfe einer Ontologie zu einer einheitlichen Daten-Ressource. 2) Rekonstruktion biomolekularer Netzwerke gesunder und erkrankter Organismen vor allem anhand von Genexpressionsdaten. 3) Anpassung von Methoden zur Analyse natürlich-sprachlicher Texte an die Extraktion von Informationen über medizinische relevante (Dys-)Regulationsvorgänge. 4) Anwendung von Methoden des Graphen-Vergleichs bzw. -Alignments zur Identifikation der Unterschiede zwischen Standard- und pathologischen Netzwerken.