Cell

Standort DKFZ, Heidelberg: Systematische molekulare und zelluläre funktionelle Genomanalyse

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

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Dr. Stefan Wiemann 06221 42-4702 01GR0420 6.183.329 EUR 01.11.2004 - 31.07.2008

Die Teilprojekte des DKFZ haben die systematische Identifizierung von krankheitsrelevanten (z.B. Krebs, Infektion, Herz-Kreislauf) Genen und Proteinen zum Ziel. Standards für die Klonierung und Analyse von ORF-Konstrukten und Proteinen sowie für die Qualitätskontrolle (QC) sollen ausgearbeitet und innerhalb des NGFN verfügbar gemacht werden. Mittels Bioinformatik sollen Einzeldaten analysiert und in Kooperationen auch mit externen Daten verknüpft und präsentiert werden. Prozesse sowie Informations- und Datenflows innerhalb der SMP sollen optimiert werden (Koordination). Insbesondere die Teilprojekte Assays und Bioinformatik sind unmittelbar verknüpft zur statistischen Analyse von Rohdaten, die in automatisierten Funktionsassays (z.B. Zell-Proliferation, Apoptose, Signaltransduktion, Chemoresistenz) gesammelt werden. Als Basis werden ORF-Konstrukte hergestellt, die im QC-Teilprojekt sequenzverifiziert werden. LIFEdb-Datenbank und Webinterface werden optimiert zur Einbindung heterogener Daten aus Funktionsassays. Sämtliche Daten werden in wissenschaftlichen Journalen und über die LIFEdb-Web-Seiten publiziert. Kommerziell verwertbare Resultate werden gemeinsam mit dem TT-NGFN patentiert und verwertet.

Standort RZPD, Berlin/Zweigstelle Heidelberg: Verifikation und Klonierung ganzer Open Reading Frames von Splice-Varianten krankheitsrelevanter Gene

RZPD Deutsches Ressourcenzentrum für Genomforschung GmbH Forschungs- und Entwicklungsgruppe Heidelberg Im Neuenheimer Feld 506 69120 Heidelberg

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Dr. Adreas Hörlein 06221 424741 01GR0421 451.662 EUR 01.11.2004 - 30.04.2008

Ziel des Vorhabens ist die Verifikation und Klonierung ganzer Open Reading Frames (ORF) von Splice-Varianten krankheitsrelevanter Gene. Dazu werden die aus der Informatik vorhergesagten alternativen Spliceformen zunächst mittels RT-PCR verifiziert und ihre kompletten ORFs kloniert und sequenziert. Neben den Daten aus der Protein-Massenspektrometrie werden auch Daten aus anderen Kooperationen berücksichtigt. Dabei liegt der Schwerpunkt auf krankheitsrelevanten Genen, die von Partnern im SMP-Cell funktionell charakterisiert werden. Proteindomänen bzw. Proteinfunktionen sind mit dem alternativen Splicen zu korrelieren. Die ORF-Klone werden den Mitglieder des SMP zur Verfügung gestellt. Insgesamt sollten bis zu 420 Gene analysiert werden. Die essenzielle Verifizierung von Gensequenzen alternativ gespleißter ORF-Klone wird durchgeführt. Eine Verwertung der Ergebnisse ist durch Garching Innovation und Ascenion angestrebt. Full ORF-Klone sollen über das RZPD bereitgestellt werden.

Standort GSF, München/Neuherberg: Systematische molekulare und zelluläre funktionelle Genomanalyse

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 01GR0422 111.796 EUR 01.11.2004 - 31.12.2006

Im Vorhaben soll ein neuer Ansatz zur Analyse von Genmodellen eingeführt werden, bei dem Splicevarianten in die Modellierung und Vorhersage von Genen einfließen. Dafür sollen experimentelle und bioinformatische Methoden kombiniert mit MS/MS-Daten von menschlichen und Maus-Proteinen  zur Identifizierung der Splicevarianten herangezogen werden. In WP1 erfolgt die Prozessierung von MS/MS-Daten für die folgende Genmodellierung für humane und murine Proben. WP2 dient der Generierung eines Datensatzes von putativen Splicevarianten aus den relevanten Quellen wie den Datensammlungen ASD und GeneNest (M. Vingron), einschließlich der Informationen zu alternativen Splice-Modellen sowie der experimentell bestätigten Splicevarianten. In WP3 werden Methoden zur Projektion von Sequenzfragmenten aus MS/MS-Daten auf die genomische Sequenz sowie auf publizierte Genmodelle oder alternative EST-Cluster entwickelt. Methoden zur Quantifizierung von Splicevarianten sollen im WP4 erarbeitet werden. Im Einzelfall wird die Patentierbarkeit von Ergebnissen bzw. die wirtschaftliche Verwertbarkeit von Ergebnissen und Methoden der Patentabteilung der GSF zur Prüfung vorgelegt. Danach erfolgt die Veröffentlichung.

Standort EMBL, Heidelberg: Systematische molekulare und zelluläre funktionelle Genomanalyse

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

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Dr. Rainer Pepperkok 06221 387332 01GR0423 1.501.307 EUR 01.11.2004 - 31.05.2008

Ziele des Vorhabens sind die Entwicklung automatischer Verfahren zur quantitativen Beschreibung der Dynamik von GFP-Fusionsproteinen sowie die Bestimmung der subzellulären Lokalisierung und Dynamik von 1200 bisher unbekannten menschlichen Proteinen. Weiterhin sollen Proteine des Transports von Cholesterin-Synthese- regulierenden Faktoren, der neuronalen Differenzierung und der Wachstumsfaktor-stimulierten Signaltransduktion charakterisiert werden. Dafür werden 500 GFP-Fusionskonstrukte hergestellt und die Lokalisierung von 1200 neuartigen Fusionsproteinen mittels automatischer time-lapse-Mikroskopie ermittelt. Zur Funktionsbestimmung beim cholesterinabhängigen Transport von SCAP, der Differenzierung in PC12 Zellen und bei Phosphorylierungs-Signalkaskaden werden mikroskopbasierte Assays entwickelt. Weiterhin erfolgen funktionelle Screens von insgesamt 2000 Proteinen mittels Überexpression oder RNAi. Die ermittelten Daten werden in die LIFEdb-Datenbank integriert. Die  entwickelten Assays und Mikroskoptechniken sollen vermarktet werden. Funktionell auffällige Gene sollen als potenzielle Drug Targets patentiert und ihre klinische Relevanz in Zusammenarbeit mit dem  Krankheitsnetzwerk des NGFN2 bestimmt werden. Ergebnisse und Daten werden im  WEB und in wissenschaftlichen Journalen veröffentlicht.

Standort Universität Düsseldorf: cDNA Sequenzierungskonsortium - Systematische molekulare Genanalyse

Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf Biologisch-Medizinisches Forschungszentrum Molekularbiologisches Zentrallabor (MZL) Moorenstr. 5 40225 Düsseldorf

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Prof. Dr. Karl Köhrer 0211 81-13165 01GR0502 425.359 EUR 01.05.2005 - 31.07.2008

Im Rahmen der SMP-Cell werden Hochdurchsatz-Technologien entwickelt, die zur Identifizierung und Validierung von krankheitsrelevanten Genen und Proteinen durch systematische, molekulare und zelluläre Genfunktionsanalyse führen. Genmodelle von neuen und krankheitsrelevanten Genen werden erstellt und validiert. Am DKFZ werden zentral durch komparative bioinformatische Analysen Genmodelle (Spleißvarianten) krankheitsrelevanter Kandidatengene erstellt. Diese werden Klonierungszentren (u. a. dem BMFZ in Düsseldorf) zur Verfügung gestellt. Am BMFZ werden genspezifische Primer designt und die ORFs über cDNA Templates oder über RT-PCR amplifiziert. Die ORFs werden in Gateway®-Entry-Vektoren kloniert und in 96-well-Arrays analysiert. Sequenzverifizierte Klone werden an das DKFZ zurück geschickt und dort annotiert. Die bioinformatischen Analysen führen zu statistisch signifikanten Aussagen und werden in Datenbanken und Web-Seiten verfügbar gemacht (z.B. http://www.lifedb.de/, http://www.smp-cell.de/). Kommerziell verwertbare Ergebnisse werden patentiert und publiziert. Die ORF-Ressourcen werden über das RZPD verfügbar gemacht.

Standort GBF, Braunschweig: cDNA Sequenzierungskonsortium - Systematische molekulare Genanalyse

Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (mbH) (GBF) Inhoffenstr. 7 38124 Braunschweig

Leiter: Tel.: FKZ: Betrag: Laufzeit:

Dr. Helmut Blöcker 0531 6181-220 01GR0503 240.220 EUR 01.05.2005 - 31.07.2008

Im Rahmen der systematisch-methodischen Plattform "Cell" (SMP Cell) werden Hochdurchsatz-Technologien entwickelt und eingesetzt, die zur Identifizierung und Validierung von krankheitsrelevanten Genen und Proteinen durch systematische Genfunktionsanalyse führen. Genmodelle von neuen und krankheitsrelevanten Genen werden erstellt und validiert. Am DKFZ werden zentral durch komparative bioinformatische Analysen Genmodelle (Spleißvarianten) krankheitsrelevanter Kandidatengene erstellt. Nach Klonierung der ORFs in Standardvektoren werden diese am DKFZ annotiert. Die bioinformatischen Analysen führen zu statistisch signifikanten Aussagen und werden in Datenbanken und Web-Seiten verfügbar gemacht (z.B. http://www.lifedb.de, http://www.smp-cell.de). Kommerziell verwertbare Ergebnisse werden patentiert und publiziert. Die Klon-Ressourcen werden über das RZPD verfügbar gemacht. Eine grundlegende Voraussetzung für die Kette von Stationen liegt in der effizienten Sequenzanalyse der entsprechenden cDNAs. Die GBF hat bislang zeigen können, dass sie auf diesem Gebiet (über 30 Mb genomische DNA in Abschlussqualität während der letzten Förderperiode) eine hervorragende Infrastruktur besitzt. So konnten in der vorgegebenen Zeit große Extraleistungen erbracht werden.