Lectoraat Metagenomics

Hogeschool Leiden en Naturalis zetten in op een gezamenlijk lectoraat met het thema Metagenomics, een methode waarbij het DNA/RNA wordt gebruikt om te bepalen welke (micro-) organismen aanwezig zijn in een biologisch systeem. Metagenomics kent vele toepassingen en is daarmee een belangrijke lifescience sleuteltechnologie.
Voor het lectoraat zullen de ontwikkeling van (nieuwe) methoden voor bemonstering, monstervoorbereiding en DNA sequencing centraal staan. De relatie tussen biodiversiteit en gezondheid (van mens, dier, plant) zal een belangrijk inhoudelijk thema zijn, dit sluit aan op de innovatieopgaven/missies: landbouw, water en voedsel en gezondheid en zorg.
Het lectoraat wordt onderdeel van het Leiden Centre for Applied Bioscience (LCAB)1. Metagenomics speelt een belangrijke rol in verschillende reeds lopende projecten en sluit prima aan bij de overige -omics technologieën die worden toegepast bij het praktijkgericht onderzoek van het LCAB. Het beoogde lectoraat heeft een belangrijke brugfunctie naar de andere lectoraten binnen het LCAB en de vakgroep Bioinformatica.
Het versterken van de impact van het onderzoek op het onderwijs een belangrijke doelstelling.
Voor Naturalis is de ontwikkeling en toepassing van nieuwe inventarisatie- en onderzoeksmethoden gericht op soortherkenning een belangrijk speerpunt. Dit omvat moleculaire technieken, waaronder genetische identificatie en eDNA-metabarcoding, maar ook geautomatiseerde beeld- en geluidsherkenning (door toepassing van kunstmatige intelligentie). Via het metagenomics lectoraat zullen praktijktoepassingen voor deze methoden ontwikkeld worden.
Er is grote belangstelling voor de toepassing van Metagenomics bij een scala aan bedrijven en publieke instellingen. Het lectoraat zal uitgaan van bestaande netwerken van beide instituten en deze verder uitbreiden. Belangrijke bestaande kennispartners zijn het biotechnologiebedrijf BaseClear, Universiteit Leiden en het Leids Universitair Medisch Centrum.
De infrastructuur van het LCAB en de onderzoekslaboratoria van Naturalis bieden goede mogelijkheden voor facility sharing voor zowel het onderzoek als voor het onderwijs. De ligging van deze organisaties in elkaars directe nabijheid is daarbij een positieve factor.

Het belangrijkste resultaat van dit lectoraat Metagenomics is dat we met behulp van (meta)genomische
methoden grote stappen hebben gezet om de biodiversiteit in bodem, water en lucht beter in kaart te
brengen en te monitoren. Dit sluit aan bij de in het Trajectvoorstel genoemde ambitie om deze technieken
breed toepasbaar te maken.
In samenwerking tussen Hogeschool Leiden en Naturalis Biodiversity Center zijn onder meer zogenoemde
eDNA-technieken (environmental DNA, waarbij DNA uit omgevingsmonsters wordt geanalyseerd) en
metabarcoding (een methode om de DNA-fragmenten in één monster snel te identificeren) succesvol
ingezet. Hierdoor konden we in één keer de aanwezigheid en samenstelling van micro-organismen in
bijvoorbeeld landbouwgrond of water bepalen.
Deze werkwijze is getest en verder verfijnd binnen meerdere RAAK-projecten, waaronder “Geschikte bodem
voor duurzame tulpenteelt”, “Omics in de Polder” en “Rhinoceromics”. In het eerste project leverde dit direct
toepasbare inzichten op voor telers die willen overstappen op duurzame teeltmethoden. In het Omics in de
polder project hebben we het effect van verschillende mestregimes op het bodemleven in kaart gebracht
terwijl bij Rhinoceromics biomarkers zijn gevonden voor een betere gezondheidsbewaking van dieren in
gevangenschap.
Daarnaast heeft dit traject geleid tot meerdere publicaties in wetenschappelijke tijdschriften, presentaties op
(inter)nationale congressen en de ontwikkeling van nieuwe onderwijsmodules bij Hogeschool Leiden. Zo
doen studenten en docenten praktijkervaring op met de nieuwste technieken, en worden bedrijven en
overheden ondersteund bij duurzaam beheer van ecosystemen. Deze resultaten vormen een solide basis
voor verder onderzoek en samenwerking, waarbij de samenwerking met Naturalis de komende jaren verder
wordt uitgebouwd.
Voor meer informatie zie: https://www.hsleiden.nl/onderzoeken/onderzoeksgroep/environmentalmetagenomics