Az antibiotikum rezisztencia evolúciójában kulcsszerepet játszik a baktériumok között gyakran lejátszódó horizontális géntranszfer. Annak ellenére, hogy a jelenségnek nagy a gyakorlati (klinikai) jelentősége, egyelőre elég kevés ismerettel rendelkezünk a patogén és a multidrog rezisztens kommenzalista baktériumok közötti géncserék általános trendjeiről és befolyásáról. A trendeket egy nagy léptékű humán mikrobióta, multidrog rezisztens és patogén baktérium fajokon alapuló géncsere hálózat létrehozásával és feltárásával vizsgáljuk, együttműködésben Papp Balázs és Kintses Bálint (HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont, Biokémiai Intézet, Szeged) csoportjaival. Korábbi közös munkánk a Nature Microbiology folyóiratban jelent meg.

Irányításom mellett létrehoztuk és fenntartjuk a TLink adatbázist, amely átfogó és pontos információkkal látja el a kutatókat a transzkripciós faktor - célgén interakciókról, a transzkripciós faktor kötőhelyek nukleotid szekvenciájáról és azok genomi elhelyezkedéséről az ember és hat fő model organizmus tekintetében. Az adatbázisba tíz különböző kis- és nagy-áteresztőképességű módszerek eredményeit bemutató adatbázis adatait integráltuk.

Munkánk során a hazai vírusgenomokat a világ más országaiban izolált vírusváltozatokhoz hasonlítjuk, és időskálával is ellátott evolúciós törzsfát építünk. Az elemzések alapján kideríthető, hogy melyik hazai vírusváltozat melyik másikkal mutat közelebbi rokonságot és a legutóbbi közös ősük vajon jelen volt-e már Magyarországon. A vírusváltozatok ez utóbbi csoportját hazai “kládoknak” nevezzük, és különösen fontosak, mert hazai terjedésű fertőzési láncolatot jeleznek. A kapcsolódó cikk a Virus Evolution folyóiratban jelent meg.

Fejlesztjük a mulea (multi enrichment analysis) R csomagot, ami egy sokoldalú funkcionális dúsulást analizáló eszköz. A mulea a segítségével kideríthetjük egy gén- vagy fehérje csoportról (pl. magasan expresszálódó gének), hogy felülreprezentáltak-e egy Gene Ontology kategóriában, útvonalban, van-e olyan miRNS vagy transzkripciós faktor, ami szabályozza őket, stb. A mulea egy egyedülálló empírikus p-érték korrekciós eljárást alkalmazva az adatokhoz jobban igazodó eredményeket ad, mint a többi dúsulást számoló szoftver.

A filogenetikai fák rekonstruálásához használt DNS- vagy fehérjeszekvencia adatok különféle hibákat tartalmazhatnak kontamináció, gyenge minőségű genomösszeállítás vagy a taxonok téves besorolása miatt. Bár ezeket a hibákat általában szekvenciaszinten azonosítják, a fel nem ismert hibák gyakran olyan levelekhez vezetnek, amelyek szokatlanul hosszú ágakként jelennek meg a rekonstruált filogenetikai fán. Ezért a metszés kulcsfontosságú a hibás levelek felismerésében és eltávolításában. A treepruner-t R-ben és Pythonban valósítottuk meg három új metszési algoritmussal és rugalmas kombinált munkafolyamatokkal, amelyek lehetővé teszik a rendkívül hosszú ágak eltávolítását testreszabható megtartási küszöbök mellett. A fatörzs sugár optimalizálásával és a gyökértől a levelekig tartó regresszió javításával a treepruner növeli a filogenetikai pontosságot, miközben megőrzi a bemeneti taxonok többségét.