Neues Sequenziergerät für DNA-Analysen eingeweiht

Bundeskanzlerin Angela Merkel hat am 13. September 2011 im Berliner Institut für Medizinische Systembiologie (BIMSB) des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch den Startknopf für eines der neuesten Sequenziergeräte für DNA-Analysen gedrückt. Das BIMSB ist die erste akademische Forschungseinrichtung auf dem europäischen Kontinent, die diese Sequenziermaschine für die Forschung nutzt. Mit dem Gerät von Pacific Biosciences ist es möglich, einzelne DNA-Moleküle in Echtzeit zu sequenzieren und einen tieferen Einblick in die Genregulation zu gewinnen. Der aus Berlin stammende Miterfinder dieser Technologie, Dr. Jonas Korlach, war bei der Einweihung dabei.

Das Sanger Institut des Wellcome Trust in Großbritannien ist die andere akademische Forschungseinrichtung in Europa, die über dieses System verfügt.

Das MDC erforscht die Entstehung von Krankheiten im Zellinnern, an den Genen und Proteinen. Die medizinische Systembiologie ermöglicht es mit Hilfe hochmoderner Techniken einen genauen Einblick in die molekularen Netzwerke der Gene und Proteine zu nehmen und ihre Regulation und ihr Zusammenspiel sowie ihre Bedeutung bei der Entstehung von Krankheiten zu erforschen. "Dabei fallen Datenmengen in einer Dimension an, die früher nur in der Kern- oder Astrophysik bearbeitet werden mussten. Diese Datenflut wird mit Hilfe der Mathematik und Informatik und leistungsstarken Rechnern ausgewertet", erläuterte Prof. Nikolaus Rajewsky der Bundeskanzlerin, der wie Angela Merkel ursprünglich aus der Physik kommt.

Das neue Gerät (PacBio RS System), das Pacific Biosciences, ein Technologieunternehmen in Menlo Park, Kalifornien, USA, im April dieses Jahres auf den Markt gebracht hat, ergänzt die Technologien in der Genomikplattform des BIMSB, die von Dr. Wei Chen geleitetet wird. Der neuartige Sequenzierer liest die Abfolge (Sequenz) der DNA-Bausteine (Basen) in Echtzeit, und macht die Reaktion eines einzelnen Enzyms mit einem einzelnen DNA-Molekül mit Hilfe eines Lasers sichtbar. Dadurch ist es nicht mehr nötig, die DNA vor der Sequenzierung zu vermehren. Gleichzeitig können damit Fehlerquellen vermieden werden. Die neue SMRT-Technologie (Abkürzung für single molecule real-time) kann im Schnitt mehr als 1 000 Basen lesen und ein Experiment in einem Tag abschließen, das zuvor eine Woche oder länger dauerte.

"Herausragend bei der SMRT-Technologie ist nicht nur, dass man zuschauen kann, wie die DNA synthetisiert wird. Die Daten, die wir durch diese neue Technologie generieren versetzen uns in die Lage, Genregulation, RNA-Funktion, epigenetische Genregulation, DNA-Modifizierung und Genomstruktur quantitativ zu analysieren. Die Technologie erlaubt uns einen tieferen Einblick in genregulatorische Netzwerke und eröffnet uns damit einen neuen Zugang zur personalisierten Medizin", sagte Prof. Rajewsky.

Das BIMSB wurde 2008 vom MDC mit einer Pilotfinanzierung des Bundesforschungsministeriums und des Senats von Berlin auf dem Campus Berlin-Buch gegründet. Es arbeitet eng mit Forschungseinrichtungen zusammen, insbesondere mit der Humboldt-Universität zu Berlin und der Charité - Universitätsmedizin Berlin sowie mit der New York University in den USA. Bis 2015 wird es einen 5 500 Quadratmeter umfassenden Neubau für rund 300 Mitarbeiter auf dem Campus Nord der Humboldt-Universität erhalten, den der Senat von Berlin mit rund 30 Millionen Euro finanziert. Die laufenden Kosten von jährlich rund 20 Millionen Euro werden zu 90 Prozent vom Bundesforschungsministerium und zu zehn Prozent vom Land Berlin getragen.

Quelle: idw / Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC)