DNA-Sequenzer

• Fachliche Zuordnung: Agrar-, Forstwissenschaften und Tiermedizin
• Förderung: Förderung in 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 225116871

• Erstellungsjahr: 2017

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Sequenziertechnologie der zweiten Generation hat viele Aspekte der Molekularbiologie und Medizin revolutioniert. Durch die Beschaffung des Sequenziergerätes wurde Arbeitsgruppen des Wissenschaftszentrums Weihenstephan und der gesamten TUM der unmittelbare Zugang zu dieser Schlüsseltechnologie eröffnet. Das Sequenziergerät ermöglichte die effiziente Durchführung einer Vielzahl von Sequenzierprojekten. Mittels gDNA-Seq konnten die Genome verschiedener Nutztierarten und -rassen resequenziert und genetische Varianten identifiziert werden. Diese Daten ermöglichten die Aufklärung von Erbfehlern bei Rind und Schwein. Zusätzlich konnten in genomweiten Assoziationsstudien quantitative Merkmale auf Basis der Sequenzdaten molekulargenetisch charakterisiert werden. In enger Zusammenarbeit mit Wirtschaftspartnern aus dem Bereich Tierzucht, gelang es die Erkenntnisse unverzüglich in die Praxis zu übertragen und dadurch die Verbreitung von Erbfehlern zu stoppen. Im Rahmen von Transkriptomanalysen wurden Expressionsprofile von Tumorgewebe transgener Schweine erstellt, um Einblicke in die genetischen Mechanismen bei der Entwicklung von Darmkrebs zu erlangen. In einem anderen Projekt wurde das Transkriptom des Fettgewebes adipöser Mäuse analysiert, um nach Einflüssen einer hochkalorischen Fütterung auf die Regulation metabolischer Schlüsselgene zu suchen. Mittels RNA-Seq wurden Einblicke in die Genregulation im Uterus beim Rind gewonnen und Zusammenhänge zwischen genetischen Varianten und dem Auftreten von Totgeburten analysiert. Durch smallRNA-Seq-Analysen konnten miRNA Profile in Blut und Milch erstellt werden. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden unter anderem zur Entwicklung von Biomarkern für Doping-Tests, zur Überprüfung der Trächtigkeit beim Rind und zur Analyse der gesundheitlichen Auswirkungen von miRNAs in der Milch auf den Menschen herangezogen. Durch die Beschaffung des Sequenziergerätes am WZW konnte ein wichtiger Beitrag zur Entwicklung neuer Ansätze für die molekulargenetische Erforschung komplexer Organismen gelegt werden.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• A nonsense mutation in TMEM95 encoding a nondescript transmembrane protein causes idiopathic male subfertility in cattle. PloS Genet 2014
  Pausch et al.
  
• Whole-genome sequencing of 234 bulls facilitates mapping of monogenic and complex traits in cattle. Nat Genet 2014
  Daetwyler et al.
  
• Comparison of the miRNome and piRNome of bovine blood and plasma by small RNA sequencing. Biotechnology letters 2015
  Spornraft et al.
  
• microRNA in native and processed cow's milk and its implication for the farm milk effect on asthma. The Journal of allergy and clinical immunology 2015
  Kirchner et al.
  
• Modulation of Ambient Temperature- Dependent Flowering in Arabidopsis thaliana by Natural Variation of FLOWERING LOCUS M. PloS Genetics 2015
  Lutz et al.
  
• Short communication: Validation of 4 candidate causative trait variants in 2 cattle breeds using targeted sequence imputation. J Dairy Sci 2015
  Pausch et al.
  
• The development of diet-induced obesity and associated metabolic impairments in Dj-1 deficient mice. J Nutr Biochem 2015
  Seyfarth et al.
  
• A frameshift mutation in GON4L is associated with proportionate dwarfism in Fleckvieh cattle. Genet Sel Evol 2016
  Schwarzenbacher et al.
  
• PEG3 domain gene expression in maternal and foetal placenta in intrauterine growth restricted bovine foetuses. Animal Genetics 2016
  Li et al.
  
• Toward reliable biomarker signatures in the age of liquid biopsies - how to standardize the small RNA-Seq workflow. Nucleic Acids Research 2016
  Buschmann et al.