Testing the sensitivity and specificity of diagnostic PCR primers for detecting novel strains of SARS-CoV-2
Duration: 01.05.2021 − 31.12.2022
Program: Research and Development projects in collaboration with companies.
Vastutav täitja: Maido Remm
Tellija: Solis Biodyne OÜ
Abstract: We will perform in-silico validation of diagnostic Sars-CoV-2 PCR primers used by Solis Biodyne. The test will include computational analysis of primer specificity against a predetermined list of organisms and computational analysis of primer sensitivity against new and widely spreading viral strains (UK strain, SA strain, Indian strain, omikron strain, etc.).
Diagnostic test for fast identification of Listeria monocytogenes sequence types
Duration: 01.09.2021 − 31.08.2022
Program: ETAg experimental development grant
Abstract: The aim of the project is to develop a diagnostic test for fast identification of all major Listeria monocytogenes MLST types (multilocus sequence types). The tests will be based on multiplex-PCR technology. The availability of such tests would allow faster actions in a situation where Listeria-contaminated food is discovered in a food processing factory or food stores. The potential clients for such a diagnostic test would be all kind of raw food-producing and/or selling companies and potentially also government control organs responsible for food safety.
Routs for development and spread of antibiotic resistance and resistance containment measures
Duration: 01.07.2019 – 30.06.2022
Program: Riigi Teadus- ja Arendusprogramm RITA
Project leader: Tanel Tenson
Abstract: The level of antibiotic resistance is continuously increasing. Antibiotics are used for treating infections in humans and this group of pharmaceuticals is also heavily used in animal husbandry. Independent of the segment where antibiotics are consumed the usage selects for resistance of bacteria. The resistant microorganisms will be occasionally released to the environment and spread thereby. In addition, antibiotic residues released from the organisms treated are entering waste water treatment plants or applied to the fields with sludge. To combat the resistance problem the potentially critical nodes must be approached in integrated manner. We propose to characterize the antibiotic resistant infectious bacteria in Estonia in fine detail through whole genome sequencing. We will also determine the concentrations of antibiotics in samples taken from the environment. The inputs from previous data and from the new information collected will be integrated to provide recommendations.
European Venom Network
Duration: 06.10.2020 – 05.10.2024
Program: The European Cooperation in Science and Technology (COST)
Project leader in Estonia: Maido Remm
Abstract: The overarching aim of the EUVEN COST Action is to foster venom investigation at the European level. The Action will identify priority targets and promising innovative approaches, develop best practice pipelines ensuring consistency across Europe and providing international standards in venom research. Further, it provides a novel platform to promote synergistic interactions between academia, industry and society, and to nurture a new generation of venom researchers with a multidisciplinary expertise. Building a gender, age and geographically balanced network involving all the relevant stakeholders will be the fundamental prerequisite to leverage the extraordinary biochemical warfare enclosed in animal venoms, with an enduring scientific, technological and socioeconomic impact.
Centre of Excellence in Genomics and Translational Medicine
Duration: 01.01.2016 − 01.03.2023
Program: Centers of Scientific Excellence in Estonia
Project leader: Andres Metspalu
Faster and more reliable methods for analysing genomic sequence data
Duration: 01.01.2015 – 31.12.2020
Program: Institutional grant
Project leader: Maido Remm
Abstract: We will develop k-mer based methods for detection of variants in human personal genomes and develop methods for DNA-based detection of pathogenic bacteria, viruses, resistance genes, food allergens, etc.
Detection of ampicillin and clindamycin resistance genes in Lactobacillus brevis strain TAK 124-1 AerobEst® NCIMB42149
Duration: 01.04.2016 − 30.09.2016
Program: Research and Development projects in collaboration with companies.
Partner: Bio-Competence Centre of Healthy Dairy Products
Project leader: Maido Remm
Development of biotechnology-based food allergen surveillance methods
Duration: 01.12.2012-31.08.2015
Project leader: Mart Ustav, Institute of Technology
Partners: Tartu University Hospital, Icosagen Cell Factory OÜ, The Association of Estonian Food Industry, Naxo OÜ
Molecular Multiplex Diagnostics of Antimicrobial Resistance
Duration: 1.11.2011−31.12.2014
Project leader: Siiri Kõljalg, University of Tartu, Faculty of Medicine, Department of Microbiology
Abstract: Find determinants of antibiotic resistance from 1200 fully sequenced genomes of Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli strains.
Estonia’s Integration to the European Bioinformatics Infrastructure (ELIXIR)
Duration: 01.11.2012 – 31.08.2015
Project: SMTAT12017T/1
Project leader: Jaak Vilo, UT Institute of Computer Science
Partners: Tallinn University of Technology, Estonian Biocenter, National Institute of Chemical and Biological Physics, University of Tallinn
Abstract: 1. Maintenance, upgrade and integration of bioinformatics tools and databases produced by Estonian research community (g:Profiler for gene list characterisations, MEM for large scale gene expression data analysis and queries, ESCDb – Embryonic stem cell database, etc.)
2. Interfacing with BBMRI through partnering with Estonian Biobank (Estonian node has expertise in data management solutions for health data, and Estonian medical records) and e-health data
3. Developing, offering, and intermediating training on bioinformatics and infrastructure that goes beyond standard university course offering
4. Developing Estonian node to match the future needs of bioinformatics data analysis, e.g. in next generation sequencing and respective service offering – building links to high-performance computing facilities in Estonia and through ELIXIR, porting bioinformatics solution on the cloud and more cost effective hardware (FPGA).
CTG – Centre of Translational Genomics
Duration: 2011 – 2015
Project: SP1GVARENG
Program: Development Fund of the University of Tartu
Abstract: The activities of the project are focused on discovering the genetic, epigenetic, transcriptomic, proteomic and metabolomic components lying behind common and complex diseases. The project will facilitate a systemic approach to the translation of genetic information from the DNA variations to the metabolic variations including also the RNA, epigenetic and proteomic levels.
www.ctg.ut.ee
Computational studies of genome sequences
Duration: 01.01.2009-31.12.2014
Project: SF0180026s09
Program: SF 2009
Abstract: Current grant application is focused to analysis and comparison of genome sequences of various organisms, mainly human genome. Throughout the project mainly bioinformatics and statistical methods are used for research. Experimental data is obtained from public databases or from collaborating partners. Firstly, we plan to analyze novel types of variations in human genome – gene copy number variations, inversions and traces of integrated viral genomes. Secondly, we plan to participate in larger projects which search for correlations between genes and human traits or diseases. Our part would be creation and use of novel statistical and bioinformatics methods for analyzing genomic data. Third part of the project will be devoted to comparison of non-human genome sequences. Our aim in this part of the project is discovery of novel universally conserved functional DNA elements. Our first target is to identify conserved upstream Open Reading Frames (uORFs) in bacterial genomes.
Centre of Excellence in Genomics
Duration: 01.02.2008-31.08.2013
Project: TK10, 3.2.0101.08-0011
Financer: Archimedes Foundation
Abstract: The Centre of Excellence in Genomics is based on three workgroups from University of Tartu, and Estonian Biocentre, with its focus on basic and applied research of human as well as other genomes. The main objective of this consortium is to achieve, through dedicated collaboration, an added value, to be materialized and manifested in high-level scientific publications, enhanced international collaboration, creation of intellectual property and promotion of entrepreneurship in biotechnology. A particular goal will lie in applications in healthcare and in enhancement of the value of Estonian Biobank as a valuable national asset. It is an interdisciplinary research consortium with a scope extending from creating tools to analyse genomic, proteomic and metabolomic information and search for “disease genes”, to the understanding of the origin of genetic structure variation in humans.
Estonian Scientific Computing Infrastructure
Duration: 2011-2013
Project: The High Performance Computing Center
Abstract: The High Performance Computing Center is a consortium of UT and it’s purpose is to build and develop the necessary infrastructure for scientific computing. It also manages and coordinates the use of said computing equipment. This computing resource is open for use to any research groups inside the university. Users from other Estonian science- and research institutions are also welcome.
http://www.hpc.ut.ee/
Designing primers and hybridization samples suitable for complex diagnostics
Duration: 15.04.2010-31.12.2012
Project: LLOMR 10049
Financer: Quattromed HTl Laborid OÜ
Abstract: HPV detection panel. Amplifing scheme for 42 different human papillomavirus (HPV) strain with the minimum number of universal primers, and 2-5 samples of strain-specific Luminex samples for each starin. Preferably, use regions E6/E7, if necessary, add LNA or other modified nucleotides.
Cervical pathogens primer panel. Designing PCR primers and Luminex hybridization samples for STD causing bacteria and viral pathogens. In total we will design primer pairs for about 14 different kinds / types of pathogens. For each pathogen we design 2-5 primers and 2-5 Luminex samples for testing purposes. If necessary, other modified nucleotides or LNA will be added to primers.
Panel of diarrhea pathogens. Designing PCR primers and Luminex hybridization samples for diarrhea causing bacteria and viral pathogens. In total we will design primer pairs for about 20 different kinds / types of pathogens. For each pathogen we design 2-5 primers and 2-5 Luminex samples for testing purposes. If necessary, other modified nucleotides or LNA will be added to primers.
Offering bioinformatic support services for the above-mentioned activities and for the activities related to EAS project” Enhancing complex diagnostics based on biotechnological platforms for healthcare system.
Design of PCR primers and Luminex hybridization probes
Duration: 01.01.2010-30.06.2010
Project: LLOMR 10018
Financer: Quattromed HTl Laborid OÜ
Abstract: In the first step, species-specific PCR primers consisting only DNA nucleotides are designed for 6 bacterial pathogens. For each species 2-5 PCR primer pairs are designed. The species under investigation areChlamydia trachomatis, Ureaplasma urealyticum, Ureaplasma parvum, Mycoplasmagenitalium and Trichomonas vaginalis. Luminex hybridization probes are designedfor PCR products that are amplified by previously designed PCR primers. In thisstep, Luminex probes consist only DNA nucleotdes also.For each PCR product 2-5 hybridization probes are designed. Thereafter the sequences are tested in the lab.
Oligos, designed in the first step, are redesigned. Into the PCR primer sequences 2-3 LNA nucleotides are added, so that PCR primers preserve similar melting temperature and temperature appropriatefor PCR. In the case of Luminex probes, different sites in probes are considered for inserting LNA nucleotides. After insertion of LNA nucleotides, melting temperatures are recalculated.
Modular Education for Interdisciplinary Systems Biology
Duration: 01.11.2007-31.12.2009
Project: MBGMR07249
Program: Leonardo
Applied venomics of the cone snail species Conus consors for the accelerated, cheaper, safer and more ethical production of innovative biomedical drugs (CONCO)
Duration: 01.02.2007-31.01.2012
Project: LSHB-CT-2007-037592
Program: FP6
Abstract: CONCO is an innovative post-genomic project dedicated to the discovery and development of novel biopharmaceuticals generated by the broad biodiversity of cone snails. The project aims at characterising from the genomic up to potential therapeutic properties all putative bioactive compounds that can be synthesised by a cone snail species. The genome and transcriptome of Conus consors will be exhaustively studied. Large amounts of venom will be fractionated and submitted to proteomic studies to generate a biochemically characterised “”natural library”” of compounds. Large scale synthesis of each identified candidate will be achieved to form a “”synthetic library”” of compounds. The biological activity of these two libraries will be investigated on a panel of physiological targets that are recognised of therapeutic value. Selected hits will be optimised and validated in vivo. A publicly accessible web-based database will be developed and annotated to integrate and share all the knowledge generated by the project.
www.conco.eu
Array based sequencing-by-synthesis
Duration: 01.09.2005-31.08.2007
Project: MBGMR05146R
Program: FP6
Modeling of DNA-DNA interactions for PCR applications
Duration: 01.03.2005-31.05.2007
Project: IBGMR05044
Financer: EAS
Detection of conserved sequence motifs in eukaryotic genomes using comparative genomics approach
Duration: 01.01.2005-31.12.2006
Project: ETF6041
Program: ETF 2005
Abstract: The aim of the current project is to identify conserved functional elements from the mammalian genomes. Identification of evolutionarily conserved sequences helps to find a range of important functional elements that are otherwise difficult to detect, for example small RNA genes, promoters, transcription factor binding sites and other regulatory regions. For correct and efficient identification of conserved sequences we plan to test, compare and improve existing computational methods. The detection of conserved elements in studied genomes will be executed in three stages: alignment of syntenic genome regions, determination of evolutionarily conserved sequences and identification of functional sequence elements. The main emphasis is initially put into development of improved automatic methods for alignment of syntenic sequence regions, using orthologous genes as “anchors”. The conserved sequences identified within this project will be entered into dedicated database and visualized with help of the UCSC genome browser. All methods are initially tested in 3-4 well-studied genomic regions where experimental data is available as a set of positive controls. After verification the methods will be applied to the whole genome sequences.
SLIC-Biosensors in Molecular Diagnostics: Nanotechnology for the Analysis of species-specific Microbial Transcripts
Duration: 01.01.2005-31.12.2007
Project: LSHB-CT-2005-513771
Program: FP6
Abstract: The development of the novel biosensor-based device for application in molecular diagnostics was based on combining two proprietary technologies, the SLIC-Nanobiosystem, the biosensor platform and RiboSEQ, a molecular target technology. The SLIC-Nanobiosystem consists of a self-assembled lipid bilayer membrane that integrates a synthetic ligand-gated ion channel (SLIC). The SLIC comprises a capture molecule that can specifically bind a given analyte, a process that is monitored via electrical impedance spectroscopy. It was shown recently that SLIC molecules can be designed to detect with high sensitivity antibody binding to antigens on a SLIC via modulation of the SLIC ion channel conductance [Angew. Chem. Int. Ed. 40, 1740-1743 (2001)]. With this system the effect from even a few channels can be resolved thus providing an ultra-sensitive, highly stable and versatile biosensor platform. The RiboSEQ platform based on the universal bacterial genomic target tmRNA encoded by the ssrA gene is a high copy number RNA target that has conserved and variable sequence signatures that can be exploited to develop nucleic acid tests with various levels of specificity for microbial identification. S. pneumoniae was selected as the model system for the development of the biosensor-based device. Additionally, it was envisaged that a novel sample preparation device that could be integrated with the biosensor to provide a homogenous assay format would be developed.
Haplotype structure of the human genome
Duration: 01.01.2004-31.12.2008
Project: SF0182649s04
Programm: SF 2004
Abstract: Current project is focused on analysis of haplotype structure of the human genome with the aim of improving methodology of large scale association studies. The study is performed with bioinformatic methods, using genotype data from public sources and also from collaborative projects with University of Tartu, The Sanger Institute, UK and GSF, Technical University of Munich. We initially focus on methods for modelling haplotype blocks and informative SNPs for their detection. The main task is to find a mathod for modelling haplotype blocks which would be a) effective, allowing description of haplotype variants with minimum number of tag SNPs b) universal, giving comparable results over different populations. We also study relationship between haplotype blocks and different genome features (location of genes, patterns of primary sequence). In the following years we plan to initiate additional projects for improving selection of controls for association studies and methods for statistical correction of the population stratification.
IT in higher education. Establishing the bioinformatics computer cluster
Duration: 01.12.2003-01.04.2004
Project: SBGMR04008
Financer: Eesti Infotehnoloogia SihtasutusSARS-CoV-2 PCR praimerite tundlikkuse ja spetsiifilisuse testimine uute viirustüvede äratundmisel
Kestvus: 01.05.2021 − 31.12.2022
Programm: Riigisisene TA ettevõtlusleping
Vastutav täitja: Maido Remm
Tellija: Solis Biodyne OÜ
Eesmärk: Testime DNA diagnostikas kasutatavate PCR praimerite sobivust uute COVID-19 tüvede (delta, omikron) tuvastamiseks.
Diagnostiline test Listeria monocytogenes MLST tüübi kiireks määramiseks
Kestvus: 01.09.2021 − 31.08.2022
Programm: ETAg eksperimentaalarenduse grant
Eesmärk: Antud projekti raames soovime välja töötada multipleks-PCR testi, mis võimaldaks identifitseerida kõiki levinumaid Listeria monocytogenese MLST tüüpe (multi locus sequence types). Seni on Eestis Listeria MLST tüüpe määratud kogu genoomi järjendamise ehk sekveneerimise abil, kuid see võtab praktikas aega 3-4 nädalat. Ettevõtetel oleks aga vastuseid vaja tunduvalt kiiremini. Polümeraasi ahelreaktsioonil põhinev (PCR) test võimaldaks ühe tööpäevaga anda vastuse, kas kahtlustatava MLST tüübiga bakter toodetes või tootmispindadel esineb ja võtta kiiresti ette vajalikke meetmeid. Lisaks kiiremale reageerimisele on PCR test kordades odavam kui kogu genoomi järjestuse määramine ja seega võimaldab teha sama raha eest rohkem teste. Testi potentsiaalseteks kasutajateks/tellijateks oleksid kõik toortoiduga (kuumtöötlemata kala, liha, köögiviljad jms.) tegelevad ettevõtted.
Genoomika ja Siirdemeditsiini Tippkeskus
Kestvus: 01.01.2016 − 01.03.2023
Programm: Tippkeskused
Vastutav täitja: Andres Metspalu
Eesmärk: Genoomika ja Siirdemeditsiini tippkeskuse tegevuse eesmärgiks on kasutada uusimaid teadusavastusi genoomikas haiguste molekulaarsete mehhanismide paremaks mõistmiseks.
Antibiootikumiresistentsuse levikuteed ja resistentsuse ohjamise võimalused
Kestvus: 01.07.2019 – 30.06.2022
Programm: Riigi Teadus- ja Arendusprogramm RITA
Vastutav täitja: Tanel Tenson
Eesmärk: Käesoleva projekti raames iseloomustame Eestis ringlevaid antibiootikumiresistentseid mikroobe ja resistentsusgeene inimmeditsiinis, veterinaarias/põllumajanduses kui ka looduskeskkonnas ning määrame antibiootikumijääkide tasemeid veest ja mullast. Mikroobidel määratakse antibiootikumiresistentsuse tase ning tüvesid iseloomustakse detailselt täisgenoomide järjendamisel saadud info põhjal. Kogutud informatsiooni põhjal pakume välja lahendusi resistentsuse leviku ohjamiseks.
European Venom Network
Kestvus: 06.10.2020 – 05.10.2024
Programm: The European Cooperation in Science and Technology (COST)
Vastutav täitja Eestis: Maido Remm
Eesmärk: The overarching aim of the EUVEN COST Action is to foster venom investigation at the European level. The Action will identify priority targets and promising innovative approaches, develop best practice pipelines ensuring consistency across Europe and providing international standards in venom research. Further, it provides a novel platform to promote synergistic interactions between academia, industry and society, and to nurture a new generation of venom researchers with a multidisciplinary expertise. Building a gender, age and geographically balanced network involving all the relevant stakeholders will be the fundamental prerequisite to leverage the extraordinary biochemical warfare enclosed in animal venoms, with an enduring scientific, technological and socioeconomic impact.
Kiiremad ja usaldusväärsemad meetodid genoomijärjestuste analüüsimiseks
Kestvus: 01.01.2015 – 31.12.2020
Programm: Institutsionaalne uurimistoetus
Vastutav täitja: Maido Remm
Eesmärk: Projekti eesmärk on luua genoomide analüüsi metoodika, mis oleks praegustest meetoditest oluliselt kiirem ja annaks usaldusväärsemaid tulemusi. Teise põlvkonna sekveneerimine (HTS) on muutunud piisavalt odavaks, et seda rakendada mitmesugustes keskkonnaproovides ja bioloogilises materjalis leiduva DNA uurimiseks. Kahjuks on aga HTS andmete analüüsi praegune metoodika aeglane ja tulemused väga varieeruvad. Meie pakume välja metoodika, mis võimaldab HTS toorandmetest kiiresti ekstraheerida olulise info. Metoodika põhineb huvipakkuvate k-meeride kiires identifitseerimises. Tulemusele saame anda ka statistilise olulisuse hinnangu. Peale tuumiktarkvara loomist plaanime seda esmalt rakendada liikide detekteerimisel. Kui esialgsed testid osutuvad edukateks, plaanime metoodikat kohandada ka teiste rakenduste jaoks – bakterikoosluste uuringutes, toiduallergeenide DNA detekteerimiseks, antimikroobse resistentsuse geenide detekteerimiseks, inimgenoomi variatsioonide detekteerimiseks, jm.
Ampitsiliini ja klindamütsiini resistentsust määravate geenide olemasolu tuvastamine tüves Lactobacillus brevis TAK 124-1 AerobEst® NCIMB42149
Kestvus: 01.04.2016 − 30.09.2016
Programm: Riigisisene TA ettevõtlusleping
Vastutav täitja: Maido Remm
Partner: Piima-TAK
Eesmärk: Ampitsiliini ja klindamütsiini resistentsust määravate geenide olemasolu tuvastamine tüves Lactobacillus brevis TAK 124-1 AerobEst® NCIMB42149.
Biotehnoloogiliste meetodite arendus toiduallergeenide seireks
Kestvus: 01.12.2012 – 31.08.2015
Programm: Biotehnoloogia teadus- ja arendustegevuse toetamine
Vastutav täitja: Mart Ustav, TÜ Tehnoloogiainstituut
Partnerid: SA TÜ Kliinikum, Icosagen Cell Factory OÜ, Eesti Toiduainetööstuse Liit, Naxo OÜ
Eesmärk: Allergilised haigused mõjutavad täna ligikaudu 20% maailma rahvastikust ning allergikute arv jätkab kasvamist. Allergilistel haigustel on tõsine negatiivne mõju elukvaliteedile, nad nõuavad pikaajalist ravi ning on tõsiseks koormaks globaalsele majandusele. Hoolimata asjaolust, et allergilised haigused sõltuvad mitmest faktorist, just kokkupuude allergeeniga on haiguse patofüsioloogilise kaskaadi alguspunkt. Toit on lastel peamine anafülaksia põhjustaja ning ainuüksi Ameerika Ühendriikides sureb igal aastal 150-200 last, mis tõestab toiduallergeenide järelvalve kui elupäästmise meetme tähtsust. EUs on kohustuslik märgistada toote pakendile toidus kasutatavad koostisosad, võimaldades nii tarbijatel saada põhjalikku teavet toidu sisu ja koostise suhtes. Projekti eesmärgiks on viia läbi rakendusuuringud, mille tulemusena arendatakse biotehnoloogilised meetodid allergeenide kvalitatiivseks ja kvantitatiivseks määramiseks toidus. Antud meetodid arendatakse eelkõige toiduallergeenidele, mis on maaratud EU konsulaadi poolt kui potentsiaalselt allergiat või talumatuse põhjustajad. Lisaks arendatakse metoodikad Eesti elanikonna jaoks vastavalt selle projekti raames saadud toiduainete tundlikkuse andmetele.
Antibiootikumresistentsuse molekulaarne multipleks diagnostika
Kestvus: 01.11.2011 – 31.12.2014
Programm: Biotehnoloogia teadus- ja arendustegevuse toetamine
Vastutav täitja: Siiri Kõljalg, TÜ Arstiteaduskond, Mikrobioloogia instituut
Partnerid: SA TÜ Kliinikum, SYNLAB Eesti
Eesmärk: Projekti põhieesmärgiks on olulisemaid antibiootikumresistentsuse markereid hõlmava molekulaardiagnostika paneeli väljatöötamine, juurutamine rutiindiagnostikas (pakutava teenusena) ning patenteerimine ja eksportimine tootena. Selle saavutamiseks on projektil järgnevad alaeesmärgid koos vastavate tegevustega. (1)Selgitada ravimresistentsuse epidemioloogiline olekukord Eestis/Baltikumis. Selleks kasutatakse (a) laborite/haiglate olemasolevate rutiinuuringute andmete analüüsi ja (b) suunatud epidemioloogilist uuringut koos fenotüübiliselt resistentsete tüvede kogumise ning resistentsusmehhanismide molekulaarse selgitamisega. (2) Välja töötada (infektsioonikontrolli ja ravi seisukohalt) olulisemate resitentsusmarkerite kompleks-diagnostika lahendus. Selleks valitakse hetkel ja potentsiaalselt olulised resistentsusmarkerite kogum, disainitakse nende määramiseks vajalikud praimerid ning koostatakse diagnostikapaneel (või paneelid) kasutades Luminex platvormi (www.luminexcorp.com). (3) Hinnata paneeli rakendatavust ning leida optimaalsed kasutusalad ja tehnilised lahendused. Selleks valideeritakse paneeli kasutades erinevaid uurimismaterjale (patsientide erinevad kliinilised proovid, mikroobide erinevate resistentsusmehhanismidega tüüptüved) hindamaks paneeli sobivust (tundlikkus, spetsiifilisus) võrreldes klassikaliste ja olemasolevate molekulaarsete meetoditega. Vajadusel re-disainitakse ja optimeeritakse paneeli. (4) Luua valmidus väljatöötatud uudse diagnostika lahenduse parimaks kasutamiseks ja ekspordiks. Nimetatud eesmärgi saavutamine hõlmab (a) diagnostikalahenduse eeliste ja kasulikkuse selgitamist Eestisiseselt ja rahvusvahelistel seminaridel, (b) patenteerimiseks vajaliku dokumentatsiooni koostamist ja patenditaotluse esitamist; (b) uuringutulemuste laialdast rahvusvahelist tutvustamist teaduslike ettekannetena konverentsidel ja teaduspublikatsioonidena rahvusvahelistes ajakirjades; ning (4) toote reklaamimist rahvusvahelisel turul.
Eesti ühinemine Euroopa Bioinformaatika infrastruktuuriga ELIXIR
Kestvus: 01.11.2012 – 31.08.2015
Projekt: SMTAT12017T/1
Programm: Teaduse rahvusvahelistumine
Vastutav täitja: Jaak Vilo, TÜ Arvutiteaduse Instituut
Eesmärk: Projekti eesmärk on tagada Eesti osalus ESFRI teekaardiobjektis, bioloogiliste andmete halduse ja analüüsi taristus ELIXIR. Eesti ELIXIR-i tipu väljaarendamsie kaudu viiakse Eestis loodud teadustulemused rahvusvahelise taristu tasemele ELIXIR võrgustiku osaks. Samuti tuuakse Eestile “lähemale” kesksed teenused ja kompetents EMBL-EBI-st ja ELIXIR partnerite juurest. ELIXIR on Euroopa Bioinformaatika instituudi (EMBL-EBI) juhtimisel võrgustunud teadusüksuste bioloogiliste andmete andmebaaside, tööriistade, arvutuskeskuste ja koolituse alane ESFRI koostööobjekt. TÜ on Eesti suurim bioinformaatika uurimiskeskus, nii tööriistade ja oskuse looja kui ka suurtarbija. Samas on Eesti kõik molekulaarbioloogia ja geneetikaga seotud asutused bioinformaatika teenuste tarbijad ning vajaduse trend on kasvav. Eesmärk on liidestada Eesti ELIXIR-i võrgustikuga. Algatus vastab Eesti strateegiale Teadmistepõhine Eesti II (biotehnoloogia ja IKT kui prioriteetsed ja eelisarendatud valdkonnad), riiklikule struktuurivahendite kasutamise strateegiale ja sellest lähtuvale Majanduskeskkonna arendamise rakenduskavale, mis samuti rõhutab lõimumist Euroopa teadusvõrgustikega ning biotehnoloogia ja IKT alaseid võimalusi.
CTG – Centre of Translational Genomics
Kestvus: 2011 – 2015
Projekt: SP1GVARENG
Programm: Development Fund of the University of Tartu
Eesmärk: The activities of the project are focused on discovering the genetic, epigenetic, transcriptomic, proteomic and metabolomic components lying behind common and complex diseases. The project will facilitate a systemic approach to the translation of genetic information from the DNA variations to the metabolic variations including also the RNA, epigenetic and proteomic levels.
www.ctg.ut.ee
Bioinformaatika rakendamine genoomijärjestuste uurimiseks
Kestvus: 01.01.2009-31.12.2014
Projekt: SF0180026s09
Programm: SF 2009
Eesmärk: Käesolev sihtfinantseerimise taotlus keskendub erinevate organismide (peamiselt inimese) genoomide DNA järjestuse analüüsimisele ja võrdlemisele bioinformaatiliste ja statistiliste meetoditega. Eksperimentaalsed andmed saadakse avalikest andmebaasidest või koostööpartneritelt. Esiteks plaanime inimese genoomis analüüsida seni vähem uuritud varieeruvaid elemente – koopia arvu muutusi, inversioone ning integreerunud viiruste DNA fragmente. Teiseks osaleme suuremates projektides mitmesuguste inimeste omaduste ning geenide suhte selgitamisel. Selle töö jaoks on vajalik uute bioinformaatiliste meetodite loomine, mis võimaldaks paremini analüüsida just pidevas numbrilises skaalas väljendatud tunnuste (continuous traits) seost geenidega. Kolmandaks suureks alamteemaks on võrdlev genoomika, mille abil loodame leida seni avastamata kõrgelt konserveerunud järjestuse elemente. Esimeseks projektiks selles valdkonnas on lühikeste regulatoorsete lugemisraamide (uORFide) otsimine bakterigenoomidest.
Genoomika tippkeskus
Kestvus: 01.02.2008-31.08.2015
Projekt: TK10, 3.2.0101.08-0011
Programm: Tippkeskus
Eesmärk: Genoomika tippkeskuse projekti on esitanud sihtfinantseeritavad töörühmad, mis haaravad teadlasi Tartu Ülikoolist ja Eesti Biokeskusest. Need töörühmad tegelevad inimese ja ka teiste organismide genoomide fundamentaal- ja rakendusteadusliku uurimisega. Meie põhiliseks eesmärgiks on saavutada läbi otstarbeka koostöö sünergia, mis realiseerub kõrgetasemelistes publikatsioonides, intellektuaalses omandis ja ettevõtluse edendamises, rahvusvahelises koostöös ning mitmete rakenduste näol tervishoius, sealjuures eriti Eesti Geenivaramusse talletuva rahvusliku rikkuse väärtustamisel.
Tegemist on paljutasandilise interdistsiplinaarse koostööga, mis kindlapiirilist fookust kaotamata ulatub genoomse, proteoomse ja metaboloomse informatsiooni analüüsiks vajaliku tarkvara ja aparatuuri loomisest ja inimese haigusi mõjutavate geenide otsimises inimkonna geneetilise struktureerituse ajaloo selgitamiseni.
Väikesemahulise teaduse infrastruktuuri kaasajastamine teadusteema SF0180026s09 raames
Kestvus: 01.01.2010-31.12.2011 ja 01.01.2013-31.12.2014
Eesmärk: Käesoleva sihtfinantseerimise raames osteti arvutusserver genoomiuuringute andmete suuremahuliseks andmeanalüüsiks, kettaserver andmete hoiustamiseks ja kettaserveri laiendus.
Eesti Teadusarvutuste Infrastruktuur
Kestvus: 2011-2013
Projekt: Tartu Ülikooli teadusarvutuste keskus
Programm: Riikliku tähtsusega teaduse infrastraktuuri kaasajastamine
Eesmärk: Projekti üldiseks eesmärgiks on tõsta Eesti teadus- ja arendustegevuse konkurentsivõimet arvutus- ja andmemahukates teadusvaldkondades läbi uue ja kaasaegse teadusarvutuste infrastruktuuri loomise.
http://www.hpc.ut.ee/
Kompleksdiagnostikaks sobivate praimerite ja hübridisatsiooniproovide disainimine
Kestvus: 15.04.2010-31.12.2012
Projekt: LLOMR 10049
Finantseerija: Quattromed HTl Laborid OÜ
Eesmärk: HPV detekteerimise paneel. 42 erineva inimese papilloomiviiruse (HPV) tüve amplifitseerimise skeem minimaalse arvu universaalsete praimeritega ja 2-5 proovi tüvespetsiifilist Luminex proovi iga tüve kohta. Eelistatult kasutada E6/E7 piirkonda viies vajadusel sisse LNA või muid modifitseeritud nukleotiide.
Emakakaela patogeenide praimerite paneel. Suguhaigusi tekitavate bakteriaalsete ja
viiruseliste patogeenide jaoks PCR praimerite ja Luminex hübridisatsiooniproovi
disainimine. Kokku disainitakse praimeripaarid ca 14 eri liiki/tüüpi patogeenile. Iga
patogeeni kohta disainitakse testimiseks 2-5 praimerit ja 2-5 Luminex proovi. Vajadusel lisatakse praimeritesse LNA või muid modifitseeritud nukleotiide.
Kõhulahtisuse patogeenide paneel. Kõhulahtisust tekitavate bakteriaalsete ja viiruseliste patogeenide jaoks PCR praimerite ja Luminex hübridisatsiooniproovi disainimine. Kokku disainitakse praimeripaarid 20 eri liiki/tüüpi patogeenile. Iga patogeeni kohta disainitakse testimiseks 2-5 praimerit ja 2-5 Luminex proovi. Vajadusel lisatakse praimeritesse LNA või muid modifitseeritud nukleotiide.
Ülalmainitud tegevustega ja EAS’i projektiga „Biotehnoloogilistel platvormidel baseeruva kompleksdiagnostika arendamine rakendamiseks tervishoiusüsteemis” seotud tegevustele bioinformaatilise tugiteenuse pakkumine.
PCR-i praimerite ja Luminex hübridisatsiooniproovide disainimine
Kestvus: 01.01.2010-30.06.2010
Projekt: LLOMR 10018
Finantseerja: Quattromed HTl Laborid OÜ
Eesmärk: Esiteks, Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae, Ureaplasma urealyticum, Ureaplasma parvum, Mycoplasma genitaliumja Trichomonas vaginalis PCR-i praimerite ja Luminex hübridiastsiooniproovide disainimine. Teiseks, eelnevas punktis disainitud praimeripaaride ja hübridisatsiooniproovide ümberdisainimine arvestades LNA parameetreid.
Modular Education for Interdisciplinary Systems Biology
Kestvus: 01.11.2007-31.12.2009
Projekt: MBGMR07249
Programm: Leonardo
Applied venomics of the cone snail species Conus consors for the accelerated, cheaper, safer and more ethical production of innovative biomedical drugs (CONCO)
Kestvus: 01.02.2007-31.01.2012
Projekt: LSHB-CT-2007-037592
Programm: FP6
Eesmärk: CONCO is an innovative post-genomic project dedicated to the discovery and development of novel biopharmaceuticals generated by the broad biodiversity of cone snails. The project aims at characterising from the genomic up to potential therapeutic properties all putative bioactive compounds that can be synthesised by a cone snail species.
The genome and transcriptome of Conus consors will be exhaustively studied. Large amounts of venom will be fractionated and submitted to proteomic studies to generate a biochemically characterised “”natural library”” of compounds. Large scale synthesis of each identified candidate will be achieved to form a “”synthetic library”” of compounds. The biological activity of these two libraries will be investigated on a panel of physiological targets that are recognised of therapeutic value. Selected hits will be optimised and validated in vivo. A publicly accessible web-based database will be developed and annotated to integrate and share all the knowledge generated by the project.
www.conco.eu
Array based sequencing-by-synthesis
Kestvus: 01.09.2005-31.08.2007
Projekt: MBGMR05146R
Programm: FP6
DNA-DNA interaktsioonide modelleerimine
Kestvus: 01.03.2005-31.05.2007
Projekt: IBGMR05044
Finantseerija: EAS
Konserveerunud järjestuselementide detekteerimine eukarüootsetes genoomides võrdleva genoomika abil
Kestvus: 01.01.2005-31.12.2006
Projekt: ETF6041
Programm: ETF 2005
Eesmärk: Käesoleva projekti eesmärk on konserveerunud funktsionaalsete järjestuste identifitseerimine inimese ja teiste imetajate genoomidest. Selliste järjestuste identifitseerimine aitab leida lisaks tavalistele geenidele ka RNA geene, promootoreid, transkriptsioonifaktorite seondumissaite ja muid regulaatorjärjestusi. Eesmärgi võimalikult korrektseks saavutamiseks testitakse ja võrreldakse olemasolevaid arvutusmeetodeid ning täiendatakse neid. Konserveerunud funktsionaalsete alade leidmine uuritavates genoomides toimub kolmes etapis: sünteeniliste piirkondade joondamine, evolutsiooniliselt konserveerunud piirkondade määramine ja funktsionaalsete järjestuste identifitseerimine. Peamine rõhk on sünteeniliste alade korrektsel ja automaatsel leidmisel imetajate genoomide vahel kasutades ortoloogseid valke “ankrutena”. Leitud konserveerunud järjestused viiakse andmebaasi ja seotakse visualiseerimiseks UCSC genoomiandmete brauseriga, et lihtsustada teistel teadlastel andmete kasutamist. Meetodeid kontrollitakse esialgu 3-4 hästi uuritud genoomi piirkonnas, kus on võimalik kasutada eksperimentaalselt verifitseeritud positiivseid kontrolle. Seejärel proovitakse arvutusmeetodeid efektiivsemaks muutes ja paralleliseerides rakendada uuritud meetodeid kogu genoomi uurimiseks.
SLIC-Biosensors in Molecular Diagnostics: Nanotechnology for the Analysis of species-specific Microbial Transcripts
Kestvus: 01.01.2005-31.12.2007
Programm: FP6
Eesmärk: The development of the novel biosensor-based device for application in molecular diagnostics was based on combining two proprietary technologies, the SLIC-Nanobiosystem, the biosensor platform and RiboSEQ, a molecular target technology. The SLIC-Nanobiosystem consists of a self-assembled lipid bilayer membrane that integrates a synthetic ligand-gated ion channel (SLIC). The SLIC comprises a capture molecule that can specifically bind a given analyte, a process that is monitored via electrical impedance spectroscopy. It was shown recently that SLIC molecules can be designed to detect with high sensitivity antibody binding to antigens on a SLIC via modulation of the SLIC ion channel conductance [Angew. Chem. Int. Ed. 40, 1740-1743 (2001)]. With this system the effect from even a few channels can be resolved thus providing an ultra-sensitive, highly stable and versatile biosensor platform. The RiboSEQ platform based on the universal bacterial genomic target tmRNA encoded by the ssrA gene is a high copy number RNA target that has conserved and variable sequence signatures that can be exploited to develop nucleic acid tests with various levels of specificity for microbial identification. S. pneumoniae was selected as the model system for the development of the biosensor-based device. Additionally, it was envisaged that a novel sample preparation device that could be integrated with the biosensor to provide a homogenous assay format would be developed.
Inimese genoomi haplotüüpse struktuuri analüüs
Kestvus: 01.01.2004-31.12.2008
Projekt: SF0182649s04
Programm: SF 2004
Eesmärk: Käesoleva teema peamiseks eesmärgiks on inimese genoomi haplotüüpse struktuuri uurimine bioinformaatiliste meetoditega. Saadud teadmisi rakendatakse suuremahuliste assotsiatsiooniuuringute metoodika väljatöötamisel. Projektis kasutatakse avalikke genotüübi andmeid, aga ka uusi andmeid, mis on saadud koostöös erinevate partneritega (TÜ MRI, Sangeri Instituut, Müncheni Tehnikaülikool). Peamine rõhk on esialgu inimese genoomis asuvate haplotüübi blokkide modelleerimisel ja markerite valiku kriteeriumide väljatöötamisel. Markerid peaksid võimalikult efektiivselt katma kogu uuritava piirkonna, kuid samas olema universaalsed, võimaldades uuringuid läbi viia erinevates populatsioonides. Püütakse leida ka haplotüübi blokkide seoseid erinevate genoomi elementidega (geenide asukoht, primaarjärjestuses peituvad mustrid). Järgnevatel aastatel arendatakse ka kontrollindiviidide valiku metoodikat arvestades populatsioonide varieeruvust.
IKT rakendamine kõrghariduses. Bioinfo klaster
Kestvus: 01.12.2003-01.04.2004
Projekt: SBGMR04008
Finantseerija: Eesti Infotehnoloogia Sihtasutus