Dieses Projekt wurde von der Armasuisse 2004 in Auftrag gegeben (siehe zugehörige Projekte) und wird seit 2007 zusätzlich auch vom BABS finanziell unterstützt. Vertragspartner ist die Gruppe von Dr. Jürg Frey an der Agroscope-Changins-Wädenswil (ACW) in Wädenswil.
Die Grundlagen für den Einsatz von funktionellen DNA-Chips in der Analytik von Mischkulturen, wie sie in Umweltproben unter anderem auch für den Nachweis von potentiellen B-Kampfstoffen zu erwarten sind, sollen erarbeitet werden. Bei der Analyse von Mischkulturen ist es eine Voraussetzung, dass die entsprechenden Spezies in einer Erkennungsmusterdatenbank (pattern database) abgelegt sind. Wenn diese Voraussetzung erfüllt ist, kann mit geeigneten Mitteln der Bioinformatik ein qualitativ messbares Ergebnis ermittelt werden, das zeigt, welche Mikroorganismen mit welcher Wahrscheinlichkeit in der Probe vorkommen. Dazu muss ein Programm entwickelt werden, das alle artenspezifischen Erkennungsmuster mit demjenigen der vorliegenden Mischprobe vergleicht. Eine Mischprobe wird immer mehr positive Proben aufweisen als eine artenreine Probe. Daher reicht es aus, wenn dieser "einseitige" Test mit allen in der Datenbank vorhandenen Artenmustern durchgeführt wird. Für jeden Mikroorganismus, der in der Mischprobe vorkommt, wird ein vollständige Übereinstimmung (full match) erwartet, chemische Parameter (z.B. sterische Interaktionen zwischen Primern) können allerdings dazu führen, dass es Abweichungen von dieser idealen Hybridisierung gibt. Das Programm kann für jeden Vergleich die Wahrscheinlichkeit einer Übereinstimmung berechnen. Die bisherige Erfahrung lässt vermuten, dass der Erfolg eines Random-Chips bei der Diagnose von Mischkulturen davon abhängt, wie viele Wesensmerkmale (features) zum Einsatz kommen. Ein Chip mit 5000 Merkmalen wird diese Aufgabe leichter lösen als ein solcher mit 500 Merkmalen. Leider ist die Entwicklung eines solchen Chips sehr teuer. Die Entwicklung eines Software-Programmes zur Analyse von Mischkulturen und die dazu notwendigen Laborarbeiten sollen helfen, das Ziel, funktionelle Mikrochips zu entwickeln, zu erreichen. Ferner wird es in der Oekologie zunehmend wichtig, Systeme als Ganzes zu charakterisieren (z.B. bestimmte Böden, Gewässertypen). Bei Arbeiten zur Bodenökologie ist es deshalb oft nicht notwendig, dass alle vorhandenen Mikroorganismen charakterisiert werden. Der Random-Chip ist für diese Aufgabe sehr gut geeignet, indem der Chip die häufigsten Arten als auch für das LS relevante Erreger als Mischmuster anzeigen kann.
