Funktionelle Genomanalysen mittels Next-Generation Sequencing (NGS)

Sequenzierungstechnologien der nächsten Generation

Next-Generation Sequencing (NGS) bezeichnet eine neuartige Technologie der Nukleinsäureanalytik. Im Gegensatz zu bisher bekannten Sequenzierungsverfahren können simultan mehrere hundert Millionen Fragmente in einer Probe sequenziert werden. Diese Hochdurchsatz- oder Parallelsequenzierungstechnologien haben gänzlich neue Dimensionen in der Nukleinsäureanalytik eröffnet und unzählige Forschungsfelder im Bereich der Life Sciences revolutioniert.

In unserer Arbeitsgruppe Functional Genomics nutzen wir die NGS-Technologie für ein breites Spektrum an Fragestellungen im wissenschaftlichen wie auch im anwendungsorientierten Bereich. Projekte umfassen beispielsweise die De-novo-Sequenzierung industriell oder medizinisch interessanter Bakterien- und Pilzstämme, Analysen der Transkriptionsprofile, die Identifizierung relevanter Gene beispielsweise für die Früherkennung von Tumorerkrankungen und das Screening nach Biomarkern für die Diagnostik.

Besonders stolz sind wir darauf, in unserer Gruppe den kompletten Arbeitsablauf von der Probenvorbereitung über die Sequenzierung bis hin zur bioinformatischen Auswertung anbieten zu können.

Sequenzierer.
Sequenzierer.

Leistungsangebot: Von der Probe bis zur vollständigen Analyse

Am Fraunhofer IGB haben wir einen dreistufigen Arbeitsprozess etabliert, der die Schritte der Probenaufbereitung und der Sequenzierung im Labor wie auch die abschließende, bioinformatische Analyse abdeckt.

Unser Institut kann so den kompletten Arbeitsablauf als One-Stop-Shop anbieten. Wir helfen Ihnen gern kurzfristig bei einer spezifischen Fragestellung oder stehen als verlässlicher Partner für ein langfristiges Projekt an Ihrer Seite.

Dank der Kombination unserer State-of-the-Art-Ausstattung (Illumina NextSeq2000, Illumina MiniSeq, Oxford Nanopore MinION, QIAcube, Biomek FX etc.) mit unserer langjährigen Erfahrung im NGS-Bereich können wir Ihnen eine Vielfalt an Protokollen und Analysen anbieten, die Sie der Lösung Ihrer Fragestellung näher bringt.

Probenaufbereitung

Der erste Schritt besteht in einer an das Ausgangsmaterial und an die Fragestellung angepassten Probenaufbereitung. So wird für De-novo-Genomsequenzierungen unbekannter Organismen genomische DNA präpariert, während bei Transkriptomanalysen unterschiedliche RNA-Populationen (mRNA, smallRNA, ncRNA) untersucht werden.

DNA/RNA Extraktionen mithilfe mechanischen Cryo-Aufschlusses  aus verschiedensten Materialien

  • Pilze und Bakterien
  • Tierisches und pflanzliches Gewebe
  • Blut-, Stuhl- und Umweltproben

Umfassendes Repertoire an spezifischen Protokollen  

  • DNA: Whole Genome Shotgun (WGS), 16S Amplikons, Enrichment
  • RNA: polyA+, small RNA, ncRNA, Strangspezifität, rRNA- und/oder Globin-Abreicherungen
  • Einige Protokolle sind vollautomatisiert am Pipettierroboter Biomek FX durchführbar
  • Individuelle Entwicklungen von neuen bzw. flexible Anpassungen von bestehenden Protokollen möglich
Probenaufbereitung.
Probenaufbereitung.

Sequenzierung

Illumina Hochdurchsatz-Sequenzierplattform.

In Abhängigkeit der Anwendung bestimmt die Wahl der Sequenziermethode die Lesetiefe und Fragmentlänge jeder einzelnen Sequenzierung.

Genomsequenzierungen  

  • De-novo
  • Resequenzierung
  • Metagenome

Transkriptomsequenzierungen

  • mRNA
  • small RNA
  • ncRNA
  • Bakterielle RNA
  • Metatranskriptome

Targeted Sequencing

  • 16S rDNA
  • Exome

Bioinformatische Analyse

Mithilfe einer leistungsstarken und für NGS optimierten IT-Infrastruktur können die sequenzierten Rohdaten schließlich für verschiedenste Anwendungen, wie Genexpressionsanalysen, Genomassemblies inklusive Annotation oder Metagenomanalysen, bioinformatisch ausgewertet werden. Darüber hinaus haben wir den Genom-Browser GeneScapes Viewer entwickelt, mit dem wir Sequenzdaten visualisieren können.

  • De-novo-Assemblierung
  • Annotation auf In-silico- oder nach Wunsch auch auf experimenteller Basis mithilfe von RNA-Seq-Daten
  • Mapping und Varianzanalysen
  • Differentielle Genexpressionsanalysen
  • Metagenom- und Metatranskriptomanalysen
  • Biomarker-Screening
Rechencluster.
Rechencluster.

Individueller Service

Neben bereits etablierten Standardprotokollen und -analysen erarbeiten wir darüber hinaus auch individuelle, mit Ihnen abgestimmte Herangehensweisen sowohl in der Probenaufbereitung als auch in der bioinformatischen Analyse. Falls Sie ausschließlich unsere Sequenzierkapazitäten nutzen wollen, können Sie uns auch bereits fertig präparierte DNA-Bibliotheken zusenden. Diese sequenzieren wir mit den gewünschten Abdeckungen und liefern Ihnen die Rohdaten. Alle Standard-Probenaufbereitungsschritte und Sequenzierungen sind validiert und werden nach strikten SOPs durchgeführt. Die Bearbeitungszeiten variieren je nach Projektinhalt zwischen zwei und acht Wochen.

Angebot

 

 

Für ein persönliches Angebot kontaktieren Sie uns bitte unter:

sequencing[at]igb.fraunhofer.de

 

 

 

 

Flyer Next-Generation Sequencing

Probenvorbereitung, Sequenzierung, Auswertung.