Mikrobiom-Analyse validiert

Forscher des Helmholtz Zentrums München haben jetzt nachgewiesen: Die Pyrotag-Sequenzierung* liefert reproduzierbare und semi-quantitative Ergebnisse. Das berichten die Wissenschaftler im renommierten Fachjournal PLoS ONE. Damit kann die Technik nun wesentlich belastbarer zur Bestimmung von mikrobiellen Besiedlungsmustern in Umwelt- und Humanproben eingesetzt werden.

Jede mikrobielle Lebensgemeinschaft hat einen eigenen DNA-Fingerabdruck – man muss ihn nur messbar und vergleichbar machen. Dr. Tillmann Lüders und Dr. Giovanni Pilloni vom Institut für Grundwasserökologie haben die noch junge Hochdurchsatz-Technologie Pyrotag-Sequenzierung* nun gemeinsam mit Kollegen aus dem eigenen Institut und der Abteilung für Umweltgenomik des Helmholtz Zentrums München validiert. Die Methode wird zwar weltweit in der Mikrobiom-Forschung eingesetzt, ist aber bisher nicht systematisch auf ihre Leistungsfähigkeit hin überprüft worden.

Mit der Pyrotag-Sequenzierung können viele Proben gleichzeitig und sehr detailliert auf Diversität und Zusammensetzung mikrobieller Lebensgemeinschaften untersucht werden. Das funktioniert zuverlässig, zeigen die Forscher anhand bakterieller 16S rRNA Gene* aus Grundwasserproben. „Unsere Ergebnisse zeigen eine erstaunliche Reproduzierbarkeit und bestimmen die Häufigkeit verschiedener Mikrobenarten überaus zuverlässig,“ so Lüders. Die Wissenschaftler werden die Methode künftig vielfältig zum Einsatz bringen, unter anderem in Kooperation mit den anderen Instituten im neu gegründeten Department for Environmental Sciences des Helmholtz Zentrums München.

Weitere Informationen

Hintergrund:

*Pyrotag-Sequenzierung: Die Methode gehört zum „Next Generation Sequencing“. Dabei ist es möglich, große Mengen unterschiedlicher DNA-Fragmente gleichzeitig über Biolumineszenz zu sequenzieren.

*16S rRNA: Die ribosomalen Nukleinsäuren sind ein Teil der bakteriellen Ribosomen, die aus Geninformationen die passenden Proteine zusammenbauen. Sie werden sequenziert, um Bakterienarten eindeutig zu identifizieren und voneinander zu unterscheiden.

Original-Publikation:

Pilloni G. et al., Testing the limits of 454 pyrotag sequencing: reproducibility, quantitative assessment and comparison to T-RFLP fingerprinting of aquifer microbes. PLoS ONE 7(7): e40467. doi:10.1371/journal.pone.0040467

Link zur Fachpublikation
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0040467
Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 1.900 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 31.000 Beschäftigten angehören.
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