Epigenetica

Many bacteria can infect us and cause health problems. Antibiotics are medications developed to tackle bacterial infections either by directly destroying the bacteria or slowing down their growth. They can, however, not be implemented against viral infections.

Bacteriën zijn eencellige prokaryote organismen die bijna overal ter wereld te vinden zijn. Ze komen voor in verschillende vormen en verschillende soorten worden gebruikt bij industriële processen. Ze kunnen zowel gunstig als schadelijk zijn voor onze gezondheid.

Biobrandstof is een soort brandstof die gemaakt wordt uit biomassa, in tegenstelling tot fossiele brandstoffen, die ontstaan uit langdurige geologische processen. De meest courante soorten biobrandstof zijn bio-ethanol, een alcohol verkregen via fermentatie, en biodiesel, gewonnen uit oliën of vetten.

Bio-informatica is een onderzoekdomein dat computerwetenschappelijke innovaties benut om biologische data te analyseren en te interpreteren. De toename van beschikbare data en computerkracht heeft voor een enorme vooruitgang gezorgd in dit vakgebied.

Kanker is een groep ziekten die ontstaan door de ongecontroleerde groei van cellen. Kankercellen stapelen zich vaak op tot tumoren en kunnen zich verspreiden over het hele lichaam. Kanker kan in alle weefsels van het lichaam ontstaan.

Om hun functies te kunnen uitvoeren hebben cellen voedsel nodig. De voedingsstoffen die ze opnemen, worden verwerkt en gebruikt om de essentiële moleculen te bouwen die de cellen nodig hebben om in leven te blijven en hun taken uit te voeren. Onder celmetabolisme verstaan we de complexe reeks interacties waardoor voeding wordt omgezet in bouwstenen.

Het proces waarbij basisonderzoek vertaald wordt naar geneesmiddelen, duurt lang en omvat vele stappen. De medische biotechnologie kan nieuwe ontdekkingen mogelijk maken én versnelt het proces waarbij die nieuwe kennis wordt omgezet in bruikbare therapieën.

Bij epidemiologie en bevolkingsonderzoek wordt op grotere schaal gekeken naar infecties en de manier waarop zij zich onder een populatie verspreiden. Die kennis vormt een aanvulling op de gedetailleerde studie van pathogenen en maakt het mogelijk om een vollediger beeld te krijgen van de micro-organismen die ons kunnen infecteren.

Genen kunnen in- of uitgeschakeld worden en hun werking kan bevorderd of beperkt worden. Dat vereist een complexe set regulerende moleculen. Om een overzicht te krijgen van die regulatie is een enorme capaciteit vereist aan gegevensverwerking en analyse op systeemniveau.

De technologische vooruitgang stelt ons in staat om volledige genomen in kaart te brengen. Dat heeft in het kankeronderzoek de nodige instrumenten opgeleverd om genvarianten te identificeren die geassocieerd worden met kanker. Een andere nuttige toepassing van genomics is het screenen van tumorcellen om zwakke punten op te sporen.

De darmflora of de darmmicrobiota omvat alle micro-organismen die in ons spijsverteringskanaal (en dat van andere dieren) leven. Meestal gaat het om een gemeenschap van diverse soorten. Onderzoek toont steeds duidelijker aan dat ze veel aspecten van ons leven kunnen beïnvloeden.

Bij genoomwijde associatiestudies (GWAS) bestudeert men het genoom van een grote groep mensen om verbanden te leggen tussen specifieke genetische variaties en bepaalde ziekten. Deze grootschalige aanpak is zeer nuttig om kleine variaties te identificeren.

Microben zijn voortdurend in interactie met de gastheer die ze koloniseren. Die interactie is van cruciaal belang om te bepalen welke effecten de microben hebben op de gezondheid van de gastheer. Interacties tussen gastheer en microben variëren sterk: sommigen zijn gunstig voor beide partijen, terwijl andere langdurige ziekten veroorzaken.

Het metabolisme is – zowel op cellulair als organisch niveau – een zeer complex proces waarbij de aanwezigheid en werking van talrijke moleculen in verschillende stadia van het proces een rol spelen. Om alle details van het metabolisme te kunnen vastleggen moeten we op grote schaal data kunnen verzamelen en verwerken.

In en op het menselijke lichaam leeft een groot aantal micro-organismen. Samen vormen zij het microbioom. Er wordt steeds meer erkend dat de microben die in en op ons leven, een belangrijke rol spelen bij allerlei ziekten en andere gezondheidsaspecten.

Moleculaire biologie is de wetenschap die de moleculaire basis van biologische processen bestudeert. Daarbij worden de structuur en werking van moleculen, en de interactie tussen die twee, onderzocht. Typische onderzoeksthema's zijn de synthese, werking en interactie van moleculen.

Next generation sequencing omvat een reeks technologieën die het mogelijk maken om sneller en goedkoper dan ooit de sequentie van grote hoeveelheden DNA of RNA te bepalen. Dat levert enorme hoeveelheden biologisch relevante data op die vervolgens onderzocht kunnen worden.

Net als alle andere levende organismen hebben microben voedsel nodig om te functioneren. Dankzij nutriëntendetectie kunnen ze ‘brandstof’ lokaliseren die hun werking ondersteunt. De hoeveelheid en soort brandstof kan sterk verschillen tussen de verschillende micro-organismen.

Vooraleer een zaadje een plant wordt, moet het een complex ontwikkelingsproces doorstaan. Daarbij treden veel moleculen met elkaar in interactie, worden er weefsels opgebouwd en signalen verstuurd om alles te coördineren. Succesvolle aanhoudende groei is een ingewikkeld proces dat op een systemische manier bekeken moet worden om het volledig te begrijpen.

Microben kunnen resistent worden tegen de antibiotica die ze moeten bestrijden. Het doden van dergelijke resistente microben vereist veel grotere inspanningen. Door beter te begrijpen welke mechanismen er schuil gaan achter resistentie kunnen we nieuwe behandelingen ontwikkelen.

Wanneer microben een stressvolle prikkel ervaren, reageren ze daarop. Die stressrespons activeert verschillende biochemische processen die ervoor zorgen dat de microbe kan overleven ondanks de negatieve omgevingsveranderingen die de stressrespons hebben veroorzaakt.

Synthetische biologie is een tak van de biowetenschap die vele disciplines en methodologieën omvat. Ze is gericht op het doelgericht samenstellen van biologische onderdelen of systemen, of het herontwerpen van biologische – vaak moleculaire – structuren die in de natuur voorkomen.

Complexe biologische systemen zijn afhankelijk van de vele interacties tussen hun componenten. Systeembiologie is een computermatige, wiskundige methode om dergelijke systemen, en de onderdelen en interacties waaruit ze bestaan, te modelleren.

Gisten zijn een groep eencellige eukaryote micro-organismen. Ze behoren tot het rijk van de schimmels en er bestaan ruim 1500 soorten. Vanwege hun fermentatievermogen spelen verschillende gisten een rol bij de productie van voeding en dranken. Andere gisten kunnen echter ziekteverwekkend zijn.