Onderzoeksgroep Bioinformatics
De onderzoeksgroep Bioinformatics brengt biologie en informatica samen om antwoord te geven op grote vragen over gezondheid, milieu en microbiomen, door slimme data-analyse en multidisciplinaire samenwerking met experts en de ontwikkeling van gebruikersvriendelijke applicaties.
De vakgroep Bioinformatics maakt een belangrijk onderdeel uit van het onderzoek dat wordt uitgevoerd binnen het kenniscentrum Leiden Centre for Applied Bioscience (LCAB). Onze nieuwste inzichten in de bio-informatica dragen bij aan de ontwikkeling van de beroepspraktijk, de bredere samenleving, het onderwijs, en aan kennisontwikkeling binnen de verschillende onderzoekdomeinen van het LCAB.
Werkwijze
Bioinformatica wordt in het werkveld vooral gewaardeerd om de toegevoegde waarde als multidisciplinair team die het binnen onderzoeksgroepen heeft. Het verwerken van informatie gedurende het traject van sample tot innovatieve biologische kennis is niet meer voor te stellen zonder dit vakgebied. De onderzoeksgroep Bioinformatics heeft nanopore sequencing al meer dan 10 jaar als sleuteltechnologie centraal staan. Het beheer en verwerken van data komt in alle aspecten langs. Het programmeren van applicaties, databases en pipelines is core business geworden. Hiervoor maken we gebruik van Galaxy om bio-informatica vaardigheden ook onder niet-bioinformatici te verspreiden, Nextflow-systemen zijn populair voor robuste high-throughput toepassingen.
Daarnaast adviseren wij de opleiding Bio-informatica over curriculumvernieuwing, ontwikkelen van onderwijsmateriaal en verzorgen gastcolleges bij diverse opleidingen. Wij bieden studenten ruimte om mee te werken aan onderzoek vanuit verschillende onderwijsonderdelen, zoals minoren, korte stages en afstudeerstages. En we leveren een bijdrage aan professionalisering van onze docenten en van professionals in de beroepspraktijk.
Impact
Ons onderzoek draagt bij aan het vereenvoudigen van dataverwerking en het ondersteunen van data-interpretatie in de complexe wereld van biologie en chemie. Hiervoor ondersteunen we de lectoren op het LCAB en leiden we jong talent op tijdens, maar ook na, de opleiding. Daarnaast houden we ons bezig met innovatieve toepassingen van nanopore sequencing en het gebruik van nieuwe technieken als knowledge bases om biologische informatie beter toegankelijk te maken. Een mooi voorbeeld hiervan is een applicatie waarmee een microbiologische contaminatie in de voedingsmiddelenindustrie kan worden vastgesteld, maar die ook gekoppeld kan worden aan een herkomst van de contaminatie.
Onderwijs
We houden ons onderwijs up-to-date en geven hiervoor o.a. feedback aan de opleiding over ontwikkelingen in de beroepspraktijk die het waard zijn om op te nemen in het onderwijsprogramma. Denk bijvoorbeeld aan het gebruik van Git, Dockers en cluster computing en data science. De onderzoeksvakgroep leidt studenten en jonge onderzoekers op in moderne bio-informatica, van basisvaardigheden in programmeren tot het bouwen van complete analysepipelines. Via praktijkgerichte projecten leren zij werken met echte datasets en actuele onderzoeksvragen, zodat ze klaar zijn voor een loopbaan in wetenschap, zorg of biotechnologie
Wij ondersteunen de opleiding met het ontwikkelen en invullen van modules en minors, nanopore-sequencingapplicaties en de invulling van stages en afstudeerprojecten.
Wij verzorgen ook korte cursussen voor het Centrum voor Bioscience en Diagnostiek (CBD); het nascholingscentrum voor professionals die werkzaam zijn in life science en health.
Onze onderzoeksprojecten
Wij bieden ondersteuning aan alle onderzoeksgroepen binnen het LCAB waar het gaat om de analyse en presentatie van de onderzoeksresultaten. Daarnaast werken we mee aan projecten rond interne methodeontwikkelingen.
-
Binnen een ingewikkelde groep organismen willen we niet alleen weten welke soorten er zijn, maar ook welke taken of functies deze groep organismen uitvoert. Zoals bij Kombucha, bijvoorbeeld. Binnen dit project onderzoeken we dus, naast de identificatie van wie er allemaal zijn, ook wat ze precies doen binnen de groep.
-
Advanced Precision in Food Safety
(afgerond)Hoe kunnen besmettingsbronnen nauwkeurig worden geïdentificeerd? Met Advanced Precision in Food Safety bouwen we voort op eerder onderzoek naar voedselveiligheid. Naast Listeria monocytogenes richten we ons nu ook op Salmonella en toxineproducerende E. coli. Daarnaast analyseren we de genetische eigenschappen van Listeria monocytogenes en bepalen we of isolaten virulent zijn of juist bijzonder goed kunnen overleven in de fabrieksomgeving. -
Omics in de Polder
(afgerond)Het veenweidegebied in Nederland is bijzonder, maar staat ook onder druk. Het gebied is belangrijk voor landbouw, wonen, natuur, recreatie, wegen en wateropslag. Maar door klimaatverandering, de afname van de verschillende soorten planten en dieren, bodemdaling en de vraag naar meer huizen, is er veel discussie. We kijken hoe we het gebied anders kunnen inrichten. Zo willen we de landbouw verduurzamen en meer natuur in het gebied brengen. -
Fermentobiomics
(afgerond)Gefermenteerde voedingsproducten zoals desembrood, kefir en kombucha worden de laatste jaren steeds populairder. Bedrijven willen dus steeds meer van dit soort producten produceren. Om die bedrijven te helpen proberen we in dit project erachter te komen hoe fermentatie precies werkt. We bestuderen de microbiële samenstelling (fermentobioom) gedurende het fermentatieproces. Door verschillende omics-technieken te combineren hopen we zo het complexe fermentatieproces goed in kaart te brengen. -
In steden kun je veel verborgen biodiversiteit vinden. Samen met gemeenten, bedrijven, universiteiten en andere hogescholen proberen we, aangevoerd door Naturalis, de verborgen biodiversiteit van verschillende steden bloot te leggen.
Interne methodenontwikkeling
Implementatie van adaptive sequencing
Nanopore sequencing is een sleuteltechnologie voor de onderzoeksgroep Bioinformatics. We zien het als een missie om hierbij de laatste toepassingen in huis beschikbaar te hebben. Adaptive sequencing is het verrijken of negeren van een target sequentie gedurende het sequencen, iets wat specifiek voor nanopore sequencen is. Het afgelopen jaar is het identificeren van bacteriën in real time, het balanceren van het aantal reads per sample op basis van barcode sequenties en het identificeren van Bacillus species op basis van toxine coderende genen geïmplementeerd. Het verwijderen van host DNA in metagenome samples gedurende het sequencen is in ontwikkeling.
Opzetten van NextFlow Tower voor high throughput analyses
Het automatiseren van dataverwerking is een continue activiteit van de onderzoeksgroep voor de verschillende projecten. De grote diversiteit aan projecten maakt dat er behoefte is aan een systeem dat robuust is en waarop centraal niveau verschillende systemen aangeroepen kunnen worden. NextFlow is een systeem dat op deze behoefte goed aansluit en dat actief in ontwikkeling is.
Uitgelicht
Lezing DNA-technieken en verborgen biodiversiteit
Nieuws | Algemeen
Lees meerover Lezing DNA-technieken en verborgen biodiversiteit
Leids onderzoek naar effect bemesting bodem en water veenweidepolders
Nieuws | Algemeen
Lees meerover Leids onderzoek naar effect bemesting bodem en water veenweidepolders
Ons netwerk
De onderzoeksgroep werkt nauw samen met bedrijven en kennisinstituten in de regio.
De belangrijkste samenwerkingspartners zijn op dit moment de collega’s van de onderzoeksgroepen Food, Health & Innovation en Environmental Metagenomics.
Daarnaast werken we nauw samen met de consortiumpartners van het project Advanced Precision Food Safety van de onderzoeksgroep Microbial Genomics.
De onderzoeksgroep Bioinformatics is onderdeel van het kenniscentrum Leiden Centre for Applied Bioscience (LCAB). Meer informatie? Mail direct naar [email protected].
Meer informatie?
De onderzoeksgroep Bioinformatics is onderdeel van het kenniscentrum Leiden Centre for Applied Bioscience (LCAB). Voor meer informatie kunt u mailen naar [email protected].