DNA-Sequenzierung der zweiten Generation

Moderne Erbgut-Sequenzierung: In Münster treffen sich am 8. und 9. März 150 Wissenschaftler aus 25 Ländern, um sich über die aktuellsten Entwicklungen zur DNA-Sequenzierung der zweiten Generation zu informieren und auszutauschen.

Diese Sequenziertechnik ermöglicht die Entschlüsselung des Erbguts, indem die Reihenfolge der Nukleotide der Erbinformation innerhalb von wenigen Stunden bis Tagen identifiziert wird. Die Nukleotide als Bausteine des Genoms stellen einen universellen Code dar; die Abfolge der vier Nukleotide legt geno- und phänotypische Eigenschaften aller Lebewesen fest.

Eine schnelle Sequenzierung – und damit die Ermittlung der pathogenen Eigenschaften – hilft deshalb auch bei der Bekämpfung von Krankheitserregern wie dem gefährlichen EHEC-Keim des Sommers 2011.

Seit den 1970er Jahren haben Wissenschaftler unterschiedliche Verfahren entwickelt, um das Erbgut zu sequenzieren. Anfangs dauerte selbst die Entschlüsselung kurzer Genomabschnitte oft Wochen bis Monate und war nur mit einem hohen Personal- und Zeitaufwand möglich.

Mittlerweile ermöglichen Sequenzierungsverfahren der zweiten Generation (Next Generation Sequencing, kurz: NGS) eine einfachere und schnelle Bestimmung der Basenfolge: Während die erste vollständige Sequenzierung des menschlichen Erbguts im internationalen Humangenomprojekt noch rund zehn Jahre dauerte, lässt sich die Basenfolge des menschlichen Erbguts inzwischen in knapp einer Woche bestimmen.

Professor Dr. Dag Harmsen von der Universität Münster ist einer der beiden Organisatoren der Tagung – und ein ausgewiesener NGS-Experte: Im Sommer sequenzierte Harmsen in Rekordzeit von 62 Stunden den EHEC-ErregerO104:H4 mit seinen Kooperationspartnern. Hierzu zählte auch der zweite Organisator der Veranstaltung, Privatdozent Dr. Alexander Mellmann vom Institut für Hygiene des Universitätsklinikums Münster.

Der Preis für NGS-Geräte sinkt kontinuierlich, damit werden diese auch für kleinere Labore erschwinglich. „Diese Geräte stellen einen Meilenstein in der Technologieentwicklung dar“, erläutert Mellmann: „Damit kann das Genom unterschiedlichster Erreger schnell und verlässlich identifiziert werden.“ Die Verbreitung von NGS-Geräten schafft neue Möglichkeiten, so Harmsen: „ Durch die rasante Entwicklung der Technologie ist nun auch der Routineeinsatz in der Diagnostik möglich.“ Die mit der NGS-Technologie produzierten Sequenzdaten sind Grundlage für eine angemessene Prävention, Risikoabschätzung und Therapie von zoonotischen – also zwischen Mensch und Tier übertragbaren – Infektionskrankheiten. Diesem Ziel hat sich die Nationale Forschungsplattform für Zoonosen verschrieben, die in Kooperation mit Harmsen und Mellmann die Organisation der Tagung übernimmt.

Als Experten referieren internationale Wissenschaftler sowie Vertreter nationaler Gesundheitsbehörden und überstaatlicher Einrichtungen. Die Tagung wird unterstützt vom Forschungsverbund FBI-Zoo, der Nationalen Forschungsplattform für Zoonosen, dem europäischen Verbund Patho-NGen-Trace, der ESCMID Study Group for Epidemiological Markers (ESGEM) und der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie.

Redaktion:
Dr. Thomas Bauer (E-Mail: thbauer@uni-muenster.de; Telefon: 0251 83-58937)