Sonar & PrimerGuard

Mit Sonar entwickeln wir ein universelles molekulares Surveillance-Tool für Pathogene, das sich durch ein besonders effizientes Datenbankdesign auszeichnet. Diese Datenbank ermöglicht die Speicherung und Abfrage großer Datenmengen. Während der COVID-19-Pandemie wurden bisher annähernd 17 Millionen Proben sequenziert, was die bisherigen Systeme an ihre Grenzen brachte. Angesichts der zu erwartenden weiteren Zunahme an Sequenzen bleibt ein professionelles Speichersystem von großer Bedeutung.

Sonar kann die Sequenzen verschiedener viraler und bakterieller Pathogene verarbeiten, erstellt ein Alignment zur (frei wählbaren) Referenzsequenz und speichert das Mutationsprofil zusammen mit Metadaten wie Zeit und Ort der Probenentnahme oder auch die zugeordnete Lineage in der Datenbank. Für professionelle Nutzer bietet das Sonar-CommandLineInterface eine einfache Integration in Workflows, während das Sonar-Frontend eine benutzerfreundliche Kommunikation mit der Datenbank auch für Nicht-Spezialisten ermöglicht.

Im Gegensatz zu anderen molekularen Surveillance-Tools ist Sonar flexibel gestaltet und kann über Angabe der Referenzsequenz für verschiedene Erreger verwendet werden, ermöglicht eine flexible Auswahl von Metadaten und eine effiziente Abfrage auch für Millionen von Sequenzen.

Aufbauend auf der Sonar-Datenbank wird zudem die Webseite PrimerGuard entwickelt. Diese Plattform ermöglicht es, Primer-Schemata hochzuladen und benachrichtigt die Nutzer, wenn Mutationen in den Bindungsregionen der Primer auftreten, die erfolgreiche PCR- und Sequenzieranalysen verhindern könnten.