Zukunft der Genomforschung im Lichte ultraschneller Sequenziertechnologien

Das Centrum für Biotechnologie (CeBiTec) der Universität Bielefeld veranstaltet vom 4. bis 6. Juli 2007 am Zentrum für interdisziplinäre Forschung in Bielefeld ein internationales Symposium mit Wissenschaftlern aus Amerika, Asien und Europa. Thema: „Die Zukunft der Genomforschung im Lichte ultraschneller Sequenziertechnologien“. Im Mittelpunkt der Veranstaltung stehen neue Sequenziertechnologien und deren Anwendung bei der Entzifferung der Erbinformationen von Mikroorganismen, Pflanzen, Menschen oder auch bei Tieren. Es werden alle gegenwärtig auf dem Markt erhältlichen Systeme präsentiert sowie ihre Einsatzmöglichkeiten bei verschiedenen biologischen Fragestellungen diskutiert. Weiteres Thema: Die Archivierung und Auswertung der bei der DNA-Sequenzierung erzeugten Daten.

Die Organisatoren laden am 4. Juli um 13 Uhr zu einem Pressegespräch im Zentrum für interdisziplinäre Forschung (ZiF), Wellenberg 1 in Bielefeld, in Raum 214 ein.

Die Erbinformation aller Lebewesen ist in der Abfolge der vier verschiedenen DNA-Bausteine Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin niedergelegt. Die Kenntnis der DNA-Sequenz ist Grundlage für das Verständnis vererbbarer Eigenschaften. Dies schließt beim Menschen auch die Rolle der Erbinformation bei der Entstehung von Krankheiten ein. Bei niederen Lebewesen, wie beispielsweise Mikroorganismen, ist das Wissen um die Erbinformation unerlässliche Voraussetzung dafür, die Fähigkeiten dieser Organismen für den Menschen biotechnologisch optimal zu nutzen.

Seit Beginn der Entschlüsselung der Erbinformation einfacher biologischer Moleküle vor genau 30 Jahren, für die der englische Wissenschaftler Frederick Sanger 1980 den Nobelpreis für Chemie erhielt, wurde die Sanger-Sequenziermethode in den darauffolgenden Jahrzehnten beständig weiterentwickelt. Im Vordergrund stand dabei die Erhöhung der Informationsausbeute bei gleichzeitiger Zeit- und Kostenreduktion. Die Optimierung der DNA-Sequenziertechnik in den letzten Jahrzehnten gipfelte schließlich im Jahre 2000 in der unerwartet schnellen Entschlüsselung der Erbinformation des Menschen.

2005 wurden verschiedene neue revolutionäre Techniken entwickelt, welche die Entschlüsselung der Erbinformation von Lebewesen enorm beschleunigen und die Kosten weiter drastisch senken. Die neuen Techniken erlauben es, die komplette Erbinformation von höheren Organismen wie Mensch, Tier oder Pflanze mit deutlich reduziertem Kosten- und Zeitaufwand zu entschlüsseln. Dauerte die Entschlüsselung der DNA-Sequenz des Menschen noch mehrere Jahre, so sind Wissenschaftler mit diesen Techniken heute in der Lage, innerhalb weniger Wochen zu einem Bruchteil der damaligen Kosten ein menschliches Genom zu sequenzieren. So wurde erst vor wenigen Tagen die Entschlüsselung der Erbinformation eines der Entdecker der DNA-Struktur, des Nobelpreisträgers James Watson, bekanntgegeben.

Ein weiterer Vorteil der neuen Techniken besteht darin, dass nun die Entzifferung der Erbinformation fossiler Organismen mit einer bislang unerreichten Auflösung möglich geworden ist. Der Eröffnungsvortrag der Tagung behandelt die Anwendung der neuen Sequenziertechnologien bei der Entschlüsselung des Genoms der ausgestorbenen Mammuts. Ein weiterer Vortrag beschäftigt sich mit der Sequenzierung des Neandertalergenoms.

Neue, visionäre Konzepte zur DNA-Sequenzierung befinden sich bereits im Planungsstadium. Kreative Forscher sollen hierzu mittels des in den USA ausgelobten „Archon X-Prize for Genomics“ angespornt werden. Die Ausschreibung sieht vor, dass der Gewinner des Wettbewerbs 100 menschliche Genome innerhalb von 10 Tagen zu einem Preis von 10.000 Dollar pro Genom fertig stellt. Um dieses Ziel erreichen zu können, sind völlig neuartige Methoden der Bestimmung der Erbinformation erforderlich. Mit der Firma VisiGen Inc., Huston Texas, ist ein Teilnehmer dieses Wettbewerbs auch beim Bielefelder Symposium vertreten.

Im Rahmen der Tagung werden alle gegenwärtig auf dem Markt erhältlichen Systeme präsentiert sowie ihre Einsatzmöglichkeiten bei verschiedenen biologischen Fragestellungen diskutiert. Die von den Firmen Roche Diagnostics, Applied Biosystems und Illumina Inc. vertriebenen Geräte werden von Firmenvertreten am Rande der Tagung interessierten Wissenschaftlern vorgestellt.

Breiten Raum nimmt des Weiteren die an die Erstellung der DNA-Sequenz anschließende Archivierung und Auswertung der erzeugten Daten ein. Im Mittelpunkt der Tagung steht aber die Anwendung der neuen Sequenziertechniken bei der Entzifferung der Erbinformation bei Mikroorganismen, bei Pflanzen, beim Menschen oder auch bei Tieren.

Mitveranstalter des Symposiums ist das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der GenoMik-Plus Initiative geförderte und von der Universität Bielefeld koordinierte Genomforschungsnetzwerk „Funktionelle Genomforschung an Bakterien für den Umweltschutz, die Landwirtschaft und die Biotechnologie“.

Kontakt und weitere Informationen:
Prof. Dr. Alfred Pühler
Fakultät für Biologie / Lehrstuhl für Genetik
Tel. 0521-106-5607 / E-Mail: puehler@genetik.uni-bielefeld.de
und
Dr. Werner Selbitschka
Fakultät für Biologie / Lehrstuhl für Genetik
Tel. 0521-106-5604 / E-Mail: werner.selbitschka@genetik.uni-bielefeld.de