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Projekt
SP-Z: NGS-basierte Strategien zur systematischen Analyse von Genom- und Chromosomeninstabilität
Antragsteller
Professor Dr. Bernd Wollnik
Fachliche Zuordnung
Zellbiologie
Förderung
Förderung seit 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 395736209
Die Next-Generation-Sequenzierung (NGS) hat sich als eine leistungsfähige Methode erwiesen, um die der Genomintegrität zugrundeliegenden Mechanismen zu erforschen. Komplexe NGS-basierte Ansätze erlauben es nun, die genomische Instabilität in Zellen eingehend zu untersuchen. Im zentralen Serviceprojekt der FOR2800 (SP-Z) wollen wir mit etablierten wie auch innovativen NGS-basierten Strategien die genomische Instabilität auf verschiedenen Ebenen analysieren. Unsere neuartige Einzelzell-Transkriptom-Pipeline wird allen Teilprojekten ermöglichen, mittels scRNA-Sequenzierung die Auswirkungen der Genominstabilität auf Genaktivität und Transkriptionsprofile zu ermitteln. Gestörte DNA-Reparaturmechanismen oder die Replikation von geschädigter DNA können zur Anhäufung von somatischen Mutationen führen. Strukturelle und numerische Chromosomeninstabilität (S-CIN bzw. W-CIN) könnten ebenfalls das Auftreten somatischer Varianten fördern, was wiederum zu weiterer Genominstabilität führen kann. Um somatische Varianten zu identifizieren, bedarf es NGS-Daten mit besonders hoher Abdeckung. Wir haben dazu eine neuartige Pipeline für Multigenpanel-Sequenzanalysen mit ultrahoher (10.000-facher) Abdeckung entwickelt. Diesen Ansatz werden wir nutzen, um beispielsweise die Anhäufung von Varianten bei Funktionsstörung von BLM bzw. des BTRR-Komplexes zu untersuchen, aber auch, um die Mechanismen der Adaptation nach Genominstabilität und Aneuploidie zu analysieren. Ein weiteres wichtiges Ziel von SP-Z ist, die genomischen Positionen von dormanten Replikationsursprüngen mittels EdU-Seq zu definieren. Daneben werden wir auch weiterhin Low-Coverage-Sequenzierungen zur Erkennung von S-CIN und W-CIN für die verschiedenen Teilprojekte der FOR2800 durchführen, um die Art und das Ausmaß der Genominstabilität zu bestimmen. Wir können dazu auf unsere umfassende bioinformatische Pipeline für die Datenanalyse aus den Untersuchungen von DNA (auch aus Einzelzellen) zurückgreifen, die wir in der ersten Förderperiode der FOR2800 etabliert haben. Dazu nutzen wir das Softwaretool AneuFinder und die Präprozessierung der Daten sowie die Visualisierung der Ergebnisse in einer vollautomatischen Pipeline. SP-Z stellt damit für die Teilprojekte der FOR2800 unabdingbare NGS-basierte Strategien und Methoden wie Einzelzell-Genomsequenzierung, High-Coverage-Multigenpanel, RNA-Seq, Einzelzell-RNA-Seq und EdU-Seq zentral zur Verfügung.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
