Wissenschaftler der DSMZ entwickeln bioinformatische Plattform für die genombasierte taxonomische Klassifikation von Bakterien

Dr. Jan P. Meier-Kolthoff und Priv.-Doz. Dr. Markus Göker vom Leibniz-Institut DSMZ in Braunschweig entwickeln Typstamm-Genomserver (TYGS)

Bioinformatische Plattform für die Klassifikation von Bakterien

In der aktuellen Ausgabe der international renommierten Fachzeitschrift Nature Communications publizieren Doktor Jan P. Meier-Kolthoff und Privatdozent Dr. Markus Göker von der Abteilung für Bioinformatik des Leibniz-Instituts DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen unter dem Titel „TYGS is an automated high-throughput platform for state-of-the-art genome-based taxonomy“ ihren Beitrag über den neuen Typstamm-Genomserver TYGS. Der Type (Strain) Genome Server (TYGS: https://tygs.dsmz.de) ist eine von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der DSMZ entwickelte bioinformatische Plattform für die genombasierte taxonomische Klassifikation von Bakterien und Archaeen.

Basis des TYGS ist eine wöchentlich aktualisierte Datenbank, die umfassende Informationen zur Taxonomie sowie Nomenklatur mit bereits fast 9.000 mikrobiellen Typstammgenom-Sequenzen und praktisch allen Typstamm-16S-Sequenzen verknüpft. Der Type (Strain) Genome Server ermittelt in einem Hochdurchsatzverfahren automatisch die zu einer bis mehreren nutzerdefinierten Genomsequenzen am nächsten verwandten Typstamm-Genomsequenzen und berechnet daraus unter anderem einen echten genombasierten Stammbaum, eine Einteilung in Arten und Unterarten mittels digitaler DNA:DNA-Hybridisierung und sämtliche Unterschiede im genomischen G+C-Gehalt. Dabei setzt der TYGS auf eine Reihe von in der Wissenschaft etablierten und häufig zitierten Methoden wie den Genome-to-Genome Distance Calculator (GGDC) oder das phylogenomische Verfahren Genome BLAST Distance Phylogeny (GBDP).

Als Ergebnis erhält der Nutzer einen speziellen Weblink auf eine interaktive Website des TYGS-Servers, die alle relevanten Informationen in Form von Tabellen, publikationsreifen und modifizierbaren Abbildungen, Referenzen zur taxonomischen Literatur sowie fertige Methoden- und Ergebnistexte beinhaltet. Diese Daten können nicht nur direkt in mikrobiologische Studien und Publikationen integriert werden, sondern über den Weblink auch einfach zwischen Kooperationspartnern ausgetauscht werden. Würde das phylogenetische Umfeld wahrscheinlich noch nicht genomsequenzierte Typstämme enthalten, könnte der Nutzer mit Hilfe des TYGS von diesem Ergebnis ausgehend bequem eine umfassendere Stammbaumanalyse der Sequenzen des 16S rRNA-Gens anfordern.

Originalpublikation:
Meier-Kolthoff JP, Göker M. TYGS is an automated high-throughput platform for state-of-the-art genome-based taxonomy. Nat Commun. 2019;10: 2182. doi:10.1038/s41467-019-10210-3

Die DSMZ ist eines der größten Bioressourcenzentren weltweit. Die Sammlung umfasst derzeit über 67.000 Kulturen, einschließlich über 35.000 verschiedene Bakterien- und 4000 Pilz-Stämme, 800 menschliche und tierische Zelllinien, 41 Pflanzenzelllinien, 1.400 Pflanzen-Viren und Antiseren und 13.000 verschiedene Typen genomischer Bakterien-DNA.

Kontakt
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