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Genomsequenzierung Komplette Genomsequenzierung von E. coli-Bakterien

Autor / Redakteur: Michael D. Rhodes* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Vollständige Sequenzinformationen kompletter Genome sind für eine Vielzahl molekularbiologischer Fragestellungen von entscheidender Bedeutung. Eine neue Sequenzierplattform soll nun die de-novo-Sequenzierung bakterieller Genome deutlich erleichtern und zudem Zeit und Kosten reduzieren.

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In der humanen Diagnostik, bei Lebensmitteluntersuchungen oder antimikrobiellen Forschungsprogrammen ist die Kenntnis vollständiger Bakteriengenome häufig von fundamentaler Bedeutung. Gerade technische und methodische Fortschritte bei den automatisierten, Kapillar-elektrophorese-Systemen haben die Analyse von Gesamtgenomen in der Vergangenheit deutlich erleichtert. Das Solid-System von Applied Biosystems soll als nächste Generation der Genomplattformen eine weitere Zeit- und Kostenreduktion ermöglichen.

Ein kürzlich etabliertes Verfahren hilft nun auch bei de-novo-Sequenzierungen von Genomen ohne direkte Referenzsequenz: Das so genannte „nearest neighbor sequencing“ oder „assisted assembly“ nutzt dabei die Sequenz eines nah verwandten Organismus als Gerüst für die de-novo-Analyse. Ein Experiment mit den zwei nah verwandten Escherichia-coli-Stämmen O157:H7 und O55:H7 zeigt beispielhaft das Potenzial der Plattform für die Sequenzierung vollständiger bakterieller Genome (s. Kasten). Wissenschaftler von Applied Biosystems haben jetzt das Solid-System dazu genutzt, die Genome von E. coli O157:H7 und O55:H7 zu vergleichen.

Methoden der Genomsequenzierung

Von E. coli O157:H7 und E. coli O55:H7 wurden zwei passend paarige Bibliotheken mit etwa 2,5 kb Insert-Größe erstellt. Die Emulsions-PCR erfolgte mithilfe der Standard-Solid-Protokolle. Sowohl die O157:H7- als auch die O55:H7-Probe wurden zweifach auf einen einzigen Objektträger aufgebracht und in einem Durchgang mit dem Solid-Analyzer sequenziert. Spezifische Sequenzen der O157:H7-Bibliothek wurden mit der Referenz-Sequenz abgeglichen (NCBI: NC_002655 und GI16445223). Mithilfe des Solid-Analysis-Tools wurde dann eine Konsensus-Sequenz erstellt. Ebenso wurde ein Abgleich spezifischer Sequenzen der O55:H7-Bibliothek mit der Referenz-Sequenz von O157:H7 durchgeführt und in entsprechender Weise eine Konsensus-Sequenz generiert.

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