"Next-generation"-Sequenziertechnologien und neue Bioinformatische Auswertemethoden für die Genomforschung

Neue DNA-Sequenziertechnologien („Next Generation Sequencing, NGS”) revolutionieren durch ihren stark erhöhten Durchsatz bei drastisch gesenkten Kosten derzeit die Möglichkeiten der Entschlüsselung von Genomen. Die NGS-Methodik erfordert aufgrund der Kürze der entschlüsselten DNA-Fragmente und der extrem hohen generierten Datenmengen neue bioinformatische Analyseverfahren. Unser Ziel ist es, diese Technologien in Mainz unverzüglich zu etablieren. Dies soll anhand zweier laufender Forschungsprojekte erfolgen, die bis dato mit konventioneller Methodik bearbeitet wurden.

Die AG Hankeln beteiligt sich im Rahmen des DFG Schwerpunkts „Deep Metazoan Phylogeny” an der Rekonstruktion des Stammbaums der Tiere durch Phylogenomik. Hierbei werden kodierende Genbereiche (ESTs) sequenziert, annotiert und in großen konkatenierten Sequenz-Datensätzen für die Rekonstruktion phylogenetischer Verwandtschaftsbeziehungen genutzt. Durch NGS sollen mehr Taxa und Gene sequenziert werden, um deutlich stabilere Stammbaumrekonstruktionen zu erhalten.

Die AG Zischler untersucht die Evolution der für die Reproduktion relevanten PIWI-Gene und deren Interaktionspartner während der Divergenz nicht-humaner Primaten und des Menschen. PIWI-Genprodukte binden kleine, ca. 29-30 Nukleotid große und extrem sequenzheterogene piRNAs. Die korrekte PIWI-piRNA-Interaktion ist unentbehrlich für die männliche Gametogenese. Die Spezies-spezifische Biogenese und Protein-Interaktion von piRNA ist bei Primaten ungeklärt. Durch massiv paralleles Sequenzieren kurzer piRNA-komplementärer PCR-Produkte soll möglichst umfassend und kostengünstig die Zusammensetzung des piRNA-Transkriptoms eines Altweltaffen qualitativ und quantitativ erfasst werden.

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