Verantwoording 2022
De verantwoording over 2022 van het lectoraat Bio-informatica over de bijdrage aan de beroepspraktijk en maatschappij, aan onderwijs en professionalisering en aan kennisontwikkeling.
Inleiding
Het jaar 2022 kenmerkte zich door werk aan projecten die verlengd waren als gevolg van de coronaperiode, projecten die afgerond moesten worden en het schrijven van nieuwe projectaanvragen om het onderzoek lopende te houden. De vakgroep Bio-informatica kan al deze projecten op een prettige manier verwerken door de bijdrage van een grote groep getalenteerde studenten die deels op locatie en deels thuis aan de slag waren, met dank aan docentonderzoeker Koen Bossers voor al zijn werk aan onze servers!
Beroepspraktijk en maatschappij
Bij het lectoraat is gewerkt aan verschillende onderzoeksprojecten:
RAAK-mkb project Fermentobiomics
Het Foodlab en de vakgroep Bio-informatica gaan complexe fermentaties met behulp van omicstechnologieën karakteriseren en testen op omstandigheden die van invloed zijn op de kwaliteit.
RAAK-publiek project Rhinoceromics
In dit project is samen met de dierentuin Blijdorp, de hogeschool AVANS en de lectoraten Metagenomics en Metabolomics onderzocht waarom de zwarte neushoorn in gevangenschap gezondheidsproblemen vertoont die deze soort niet in het wild vertoont. Met behulp van metagenoom analyses wordt een verband gelegd tussen voeding, het darm microbioom, ijzergehaltes, ontstekingsfactoren en metabolieten. Hiervoor is een applicatie voor zowel shotgun metagenomics als amplicon gebaseerde metagenomics ontwikkeld.
RAAK-mkb project Precision Food Safety
In dit project wordt onderzocht hoe de voedingsmiddelenindustrie whole genome sequencing m.b.v. het nanopore sequencing platform kan inzetten om voedselveiligheid te bewaken. Hiervoor is een applicatie gebouwd die op hoge resolutie Listeria monocytogenes stammen kan identificeren, karakteriseren en de verwantschap tussen de verschillende varianten kan aantonen. De variantanalyse maakt het mogelijk om een track & trace systeem op te zetten voor het opsporen van de oorspronkelijke bron van de contaminatie.
Dit jaar is ook een samenwerking opgestart met NIZO om nanopore sequencing als technologie voor de detectie van contaminaties en bedervers in de zuivelindustrie te implementeren.
Smaakprofielen
In dit project is een applicatie ontwikkeld voor de kwaliteitscontrole van kruiden op basis van GC-MS analyses ten bate van Verstegen Spices.
BlueSharker studie
In een samenwerking met MARE (Marine and Environmental Sciences Centre, Politécnico de Leira, Peniche, Portugal), Wageningen University & Research en Keygene is een bijdrage geleverd aan de BlueSharker studie. Hierbij wordt onderzocht of de blauwe haai als biomarker gebruikt kan worden voor verontreinigingen in de Atlantische oceaan. Hiervoor is het genoom van de blauwe haai geassembleerd, (mede) geannoteerd en als referentie gebruikt voor een transcriptoom studie naar biomarkers.
Bijdragen aan onderzoek lectoraten
De vakgroep Bio-informatica heeft voor het project Check the test van het lectoraat Genome-based Health een systeem ontwikkeld om de sequentie data van dit project geanonimiseerd te verwerken voor opslag om hier vervolgens een variant analyse op uit te voeren. Dit om te bepalen of de gevonden varianten en de mogelijk daarbij horende klinische effecten valide zijn. Er is voor het lectoraat Metagenomics een Galaxy server t.b.v het onderwijs opgezet. Daarnaast is een pipeline gemaakt voor het verwerken van ampliconsequenties tot taxonomische profielen, dit is al toegepast in het project Environmental OMICS. Tot slot is er een start gemaakt om samen met het lectoraat Metabolomics een data-analyse applicatie te ontwikkelen voor de verwerking van GC/LC-MS data.
Daarnaast neemt de vakgroep ook deel in verschillende projecten die gezamenlijk met het lectoraat Metagenomics worden uitgevoerd zoals Environmental OMICS, Hidden Biodiversity (NWA, 2021-2025) en Biostimulanten: van bol tot in de bodem uitgezocht (RAAK-mkb). Hierbij wordt de samples met behulp van het nanopore platform gesequenced voor de detectie van archae, bacteriën, schimmels en nematoden. Hiervoor worden zowel taxonomische als functionele profielen opgesteld. Voor nematoden is een apart detectiesysteem opgezet.
Onderwijs en professionalisering
Deskundigheidsbevordering docenten
De vakgroep Bio-informatica heeft afgelopen jaar drie docentonderzoekers te gast gehad. Saskia-Stahlecker- Vosslamber (docente Bioinformatica) heeft zich kunnen verdiepen in de data-analyse van het project “The trainers toolbox” van het lectoraat Genome-based Health en heeft dit succesvol afgerond. Dit in het kader van verdere verdieping voor de module bRNA van de opleiding Bio-informatica. Sigrid Beiboer (docente BM) heeft deelgenomen aan het Fermentobiomics project door de stammen die voortkwamen uit het culturomics deel van deze studie m.b.v. het nanopore sequencing platform whole genome te sequencen, de novo te assembleren en vervolgens te annoteren. Dit ter controle van de identiteit van bacteriën en schimmels die aanwezig zijn in kefir en kombucha. Onderzoek naar deze fermentaties heeft nu ook een plaatst gevonden binnen het BM onderwijs. Rudolf Brugman (docent informatica) heeft een begin gemaakt met het opzetten van een systematische werkwijze voor sample data-management. We hopen deze samenwerking met informatici in de toekomst verder uit te breiden. Koen Bossers en Ken Kraaijeveld zijn de vaste docentonderzoekers binnen de vakgroep. Naast hun deelname in het onderzoek vervullen zij een brugfunctie richting het onderwijs, begeleiden honoursstudenten en zijn ambassadeur.
Bijdrage aan het onderwijs
De vakgroep Bioinformatica is betrokken bij de minor Genomics door het nanopore sequencing praktisch te ondersteunen. Ook dit jaar is er een bijdrage geleverd aan de CBD cursus “Analyse van Next Generation Sequencing (NGS) data”. Er is in samenwerking met het CBD een start gemaakt voor het opzetten van een driedaagse hands-on cursus Nanopore sequencing en data-analyse. De vakgroepleider neemt deel aan de Onderwijsadvies commissie (OAC) voor de opleiding Bio-informatica en is examinator bij deze opleiding. Vanuit de vakgroep wordt regelmatig feedback gegeven over ontwikkelingen in het werkveld die het waard zijn om in het onderwijs te implementeren, zoals het gebruik van Git, dockers en cluster computing. Er is een samenwerking met Informatica gestart m.b.t. data-management workflows.
In 2022 zijn er 12 stagiairs gestart met een afstudeerstage bij de vakgroep Bioinformatica. Daarnaast zijn er 15 studenten geweest voor een korte stage en zijn er drie groepen studenten begeleid voor de module bpexa en interactie informatica. Daarnaast is er ondersteuning gegeven aan studenten van de vakgroep Foodlab en het lectoraat Metagenomics bij het verwerken en analyseren van sequentie data. Tot slot is er een Galaxy server opgezet ter ondersteuning van bio-informatica onderwijs aan niet-bioinformatici en de dataverwerking bij het lectoraat Metagenomics.
Kennisontwikkeling
Leden van de vakgroep hebben bij diverse gelegenheden gastcolleges of lezingen gehouden. De vakgroepleider heeft een gastcollege over “long read sequencing technologieën” gegeven bij de MGS cursus NGS data analysis van het LUMC en bij de Bio-informatica opleiding van de HAN. Daarnaast heeft hij diverse presentaties gegeven tijdens de consortiumbijeenkomsten van lopende projecten. Tenslotte is er door docentonderzoeker Koen Bossers een lezing gegeven aan het Groente en Fruithuis met betrekking tot detectie van Listeria contaminaties in een productieomgeving.
Contractonderwijs
De vakgroepleider heeft via het Centrum Bioscience en Diagnostiek samen met de lector Genome-based Health in juni 2022 een cursus verzorgd voor bijscholing aan 11 vakgenoten op het gebied van Analyse van Next-gen sequencing data. De deelnemers waardeerden de kwaliteit van het lesgeven met een 4,5 op een vijfpuntschaal.