Genomisches Biomonitoring

Meta-OMICS group

Institution: Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung

In der Meta-OMICS-Gruppe nutzen wir Hochdurchsatz-Sequenzierungsansätze, um die Vielfalt und Evolution einer Vielzahl von Tierarten zu untersuchen, mit besonderem Interesse an aquatischen und semi-aquatischen Gruppen. Extreme Umgebungen wie die Polarregionen und die Tiefsee beziehungsweise unterirdische Lebensräume bieten eine hervorragende Ausgangslage für die Untersuchung ökoevolutionärer Wechselwirkungen und Mechanismen der Umweltanpassung. Unsere Arbeit umfasst die Entwicklung von Methoden für die Umweltüberwachung und das genomische Biomonitoring, wie zum Beispiel die Erstellung von Protokollen und neuartigen Anwendungen von eDNA-Metabarcoding und Metagenomik bis hin zur Sequenzierung von Referenzgenomen und vergleichenden Analysen. Wir nutzen die Bioinformatik für die Analyse großer Datensätze und die Entwicklung von Pipelines für die Verarbeitung von HTS-Daten.

Webseite der Gruppe: www.ilianabista.com

Team

  • Dr. Iliana  Bista  (PI)
  • Alexandra Lino
  • Jacopo Martelossi
  • Emma Goerres
  • Allanah Prinssen 

Expertise, Methoden

  • Metabarcoding, Metagenomik, aquatische Umwelt-DNA (eDNA)
  • DNA-Extraktion komplexer Proben (eDNA, Gemeinschaften, HMW-DNA)
  • Referenzgenom-Sequenzierung mit PacBio 
  • DNA-basiertes Biodiversitätsmonitoring
  • Genomische Anpassung an extreme Umgebungen
  • Vergleichende Genomik

Sequenzierte Genome (Auswahl)

  • 24 Arten von antarktischen Notothenioiden
  • Aristoteles-Wels
  • Wasserasseln (Asellidae)

Asellus aquaticus – © CC01, Gbif

Notothenia rossii  – © British Antarctic Surve

Ausgewählte Publikationen


Bista, I., Collins, M., Wellcome Sanger Institute Tree of Life programme, Wellcome Sanger Institute Scientific Operations: DNA Pipelines collective, Tree of Life Core Informatics collective, Darwin Tree of Life Consortium (2024). The genome sequence of the marbled rockcod, Notothenia rossii (Richardson, 1844). Wellcome Open Research, 9:227.

Perry, W.B., Seymour, M., Orsini, L., Jâms, I.B., Milner, N., Edwards, F., Harvey, R., de Bruyn, M., Bista, I., Walsh, K., Emmett, B., Blackman, R., Altermatt,, F., Lawson Handley, L., Mächler, E., Deiner, K., Bik, H.M., Carvalho, G., Colbourne, J., Cosby, B.J., Durance, I., Creer, S (2024). An integrated spatio-temporal view of riverine biodiversity using environmental DNA metabarcoding Nature Communications, 15, 4372.

Bista, I.*, Wood, J. M. D., Desvignes, T., McCarthy, S. A., Matschiner, M., Ning Z., Tracey A., Torrance J., Sims Y., Chow W., Smith M., Oliver K., Haggerty L., Salzburger W., Postlethwait J.H., Howe K., Clark M.S., Detrich III H.W., Cheng C.H.C., Miska E.A., Durbin R.*, (2023). Genomics of cold adaptations in the Antarctic notothenioid fish radiation, Nature Communications, 14, 3412. (*Corresponding author). https://doi.org/10.1038/s41467-023-38567-6

Formenti G., Theissinger K., Fernandes C., Bista I., Bombarely A., Bleidorn C., Ciofi C., Crottini A, Godoy J.A., Höglund J., Malukiewicz J., Mouton A., Oomen R. A., Paez S., Palsbøll P. J, Pampoulie C., Ruiz-López M.J, Svardal H., Theofanopoulou C., deVries J., Waldvogel A.M., Zhang G., Mazzoni C.J., Jarvis E.D., Bálint M., and The European Reference Genome Atlas (ERGA) Consortium. (2022). The era of reference genomes in conservation genomics. Trends in Ecology & Evolution, 37(3), 197–202.

Dahn H. A., Mountcastle J., Balacco J., Winkler S., Bista I., Schmitt A. D., Vinnere-Pettersson O., Formenti G., Oliver K., Smith M., Tan W., Kraus A., Mac S., Komoroske L. M., Lama T., Crawford A. J., Murphy R. W., Brown S., Scott A. F., Morin P. A, Jarvis A. D., Fedrigo O. (2022). Benchmarking ultra-high molecular weight DNA preservation protocols for long-read and long-range sequencing. GigaScience, Vol. 11, (2022), giac068.  

Rhie A., McCarthy S. A., Fedrigo O., Damas J., Formenti G., Koren, S., Uliano-Silva M., Chow W., Fungtammasan A., Kim J., Lee C., Ko B. J., Chaisson M., Gedman G. L., Cantin L. J., Thibaud-Nissen F., Haggerty L., Bista I., Smith M., … Jarvis E. D.  (2021). Towards complete and error-free genome assemblies of all vertebrate species. Nature, 592(7856), 737–746.

Bohmann K., Elbrecht V., Carøe C., Bista I., Leese, F., Bunce M., Yu D.W, Seymour M., Dumbrell A.J., Creer S. (2022). Strategies for sample labelling and library preparation in DNA metabarcoding studies. Molecular Ecology Resources, 22(4), 1231–1246.

Bista I.*, Carvalho G. R., Tang M., Walsh K., Zhou X., Hajibabaei M., Shokralla S., Seymour M., Bradley D., Liu S., Christmas M., Creer S.* (2018). Performance of amplicon and shotgun sequencing for accurate biomass estimation in invertebrate community samples. Molecular Ecology Resources, 1–15 (*Corresponding author).

Bista I. *, Carvalho G.R., Walsh K., Seymour M., Hajibabaei M., Lallias D., Christmas M., Creer S.* (2017). Annual time-series analysis of aqueous eDNA reveals ecologically relevant dynamics of lake ecosystem biodiversity. Nature Communications, 8, 14087 (*Corresponding author).