Jahresbericht 2018-2019

Abb. 2. Die von ONT entwickelte MinION Plattform (o.l.) schafft es DNS Sequenzen mit Längen von bis zu 100 kB zu generieren. Dadurch ist es möglich Voll- genome schnell und ohne Lücken zu assemblieren (r.). Die von ONT (Oxford, UK) entwickelte MinION- Plattform gilt als ein Meilenstein im Bereich der NGS (Abb. 2). Sie basiert auf membrangebundenen Nanoporen in denen ein stetiger Ionenstrom ge- leitet wird. Passiert ein DNS-Strang eine Pore, kommt es zu einer Ionenstromänderung, die ge- messen und in DNS-Sequenzen übersetzt werden kann. Bis zu 400 Basen pro Sekunde können pro Pore identifiziert werden und sequenzierte DNS- Stränge (Reads) erreichen Längen von 50-100kB. Die dadurch entstehenden großen Überlappungs- bereiche zwischen einzelnen Reads ermöglichen, Genome, die zwei oder mehr Gigabasen umfas- sen, schnell und einfach zu assemblieren und zu analysieren. Der vergleichsweise niedrige Preis und die kompakte Größe des Geräts machen die Plattform sehr attraktiv. Alternative NGS-Sequen- zierungsmethoden (z. B. MySeq, Illumina) sollen zukünftig noch etabliert werden. Unsere Arbeits- gruppe will diese Technologien nutzen, um neue hochsensible Nachweisverfahren auf molekularer Next-Generation-Sequencing — Ein Werkzeug für die Entwicklung von Schnelltests Basis zu entwickeln. Dies wird mit fortschrittlichen bioinformatischen Methoden in Zusammenarbeit mit der AG Marz der Universität Jena kombiniert. Earls MR (2019), Infect Genet Evol. DOI: 10.1016/j.meegid.2019.01.021 Stieber B (2017), BMC Res Notes. DOI: 10.1186/s13104-017-2891-3 Protein- und Peptidbasierte Multiparameter-Verfahren Protein-Assays können für verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Einer ist der Nachweis von humanen Serumantikörpern, die auf eine Exposi- tion gegenüber einem Krankheitserreger oder einer Impfung hinweisen. Solche serologischen Tests werden routinemäßig durchgeführt, aber da alle Tests eines Panels in der Regel separat und sequentiell durchgeführt werden, sind die Kosten hoch und es kann viel Zeit vergehen, bis das gesamte Panel bearbeitet wurde. Darüber hinaus wird ein relativ großes Volumen venösen Blutes benötigt. Unsere Gruppe konnte zeigen, dass serologische Assays parallelisiert und mini- aturisiert werden können, um so Proteine oder Peptide und deren Wechselwirkungen mit huma- nen Antikörpern mittels Mikroarrays zu identifi- zieren. Aus 1 µl Kapillarblut können beispielswei- se innerhalb von zwei Stunden die IgG-Werte und damit der Impfstatus für eine Vielzahl von Krank- heitserregern parallel bestimmt werden (Abb. 3). In Zukunft könnte diese Methode als Diagnosti- kum entwickelt werden. Das Antigen-Panel kann schnell erweitert oder an andere Anwendungen Abb. 3. Testprinzip der Multiparameterserologie mithilfe von Protein- und Peptidmikroarrays. Ergebnisse können schnell in Anwendungen eingehen. Foto: AG Ehricht angepasst werden, und die resultierenden Assays können auch auf Point-of-Care-Plattformen über- tragen werden. Monecke S (2019), Eur J Clin Microbiol Infect Dis. DOI: 10.1007/s10096- 019-03695-9 FORSCHUNG — 67