Analyse komplexer mikrobieller Lebensräume durch matrixgebundene PNA-Bibliotheken

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Ziel des Projektes ist die Entwicklung sog. Phylochips zur direkten Untersuchung von Diversität und Populationsdynamik artenreicher mikrobieller Lebensräume. Dies soll durch Hybridisierung mittels matrixgebundener PNA-Sonden (PNA-Sondenbibliotheken) bei unterschiedlicher Stringenz erreicht werden. Die Kombination von "PNA-directed PCR clamping" und MALDI/TOF-gestützter DNA-Typisierung erlaubt dabei die unmittelbare quantitative und qualitative Charakterisierung von rRNA-Genen bisher nicht kultivierbarer Bakterienarten. Neben experimentellen Problemen ergeben sich dabei interessante theoretische Fragestellungen, die sich mit Hilfe verschiedendimensionaler Komplementarität und nicht transetiver Ähnlichkeit beschreiben lassen. Im theoretischen Teil des Projektes sollen daher Möglichkeiten ausgelotet werden, die bekannten Inferenzen zwischen Quantität (Konkurrenz vieler ähnlicher rRNA's um einen Bindungsort) und Qualität (hochaffine Bindung vollständig komplementärer Moleküle) theoretisch näher zu analysieren. Dies sollte die Entwicklung und Validierung von Verfahren ermöglichen, die quantitativ und qualitativ gleichermaßen stringente Aussagen erlauben. Populationsanalysen dieser Art gestatten die direkte Untersuchung artenreicher Biotope in Umwelt, Tier und Mensch. Sie helfen, die Physiologie dieser Lebensgemeinschaften zu verstehen und nutzbar zu machen. Darüber hinaus ist es möglich, Infektionen bisher unbekannter Ätiologie zu studieren und Reservoire tier- oder menschenpathogener Bakterien aufzuspüren.