Hochdurchsatzroboter für Genotypisierungs-, Expressions- und epigenetische Studien
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Hochdurchsatz-Genotypisierungsplattform des Instituts für Klinische Molekularbiologie (IKMB) ist eine der größten akademischen Plattformen seiner Art in Deutschland. Auf der Plattform können SNP Genotypisierungen für Tausende von Proben innerhalb kürzester Zeit vorgenommen werden. Neben den weiter unten beschriebenen Array-/Chip-basierten Verfahren bietet die Plattform „low-throughput“ (1 SNP pro Probe mit TaqMan/KASPar) und „mid-throughput“ Technologien an (10-40 SNPs pro Probe mit Sequenom Assay). In den ersten 3 Jahren (03/2010- 03/2013) nach Inbetriebnahme des von der DFG co-finanzierten Großgerätes wurden damit insgesamt knapp 15 Milliarden Genotypen für institutsinterne Projekte erzeugt. Weitere 5 Milliarden Genotypen wurden von der Plattform für externe Partner in Form wissenschaftlicher Kooperationen erzeugt. Für die meisten Projekte und damit auch Proben wurde der sogenannte ImmunoChip in der Genotypisierung benutzt. Durch die Komplettierung der genetischen Risikokarten haben wir ein besseres Verständnis der komplexen Entzündungserkrankungen erhalten. Zum Beispiel weiß man nun, dass einige der genannten Erkrankungen auf ein gestörtes Zusammenspiel zwischen dem menschlichen Immunsystem und den körpereigenen sowie eindringenden Bakterien zurückzuführen sind. Es wurde mit den Untersuchungen auch klar, dass viele der Erkrankungen molekular ähnlicher sind als angenommen, obwohl unterschiedliche Organe betroffen sind. Mit Hilfe der oben genannten ImmunoChip Daten können nun systematisch Gemeinsamkeiten und Unterschiede untersucht werden. Ferner ist damit auch eine hochauflösende Untersuchung der HLA-Region auf Chromosom 6p21 möglich, eine der am stärksten und häufigsten krankheitsassoziierten Regionen im menschlichen Genom (v.a. bei Entzündungserkrankungen). Die Plattform ist zwischenzeitlich in die neuen und moderneren Räumlichkeiten des Zentrums für Molekulare Biowissenschaften (ZMB) der Universität Kiel gezogen. Durch die damit intradisziplinäre und noch zentralere Anbindung an den Forschungsbetrieb können so effektiver Kollaborationsprojekte durchgeführt werden. Die Plattform steht allen interessierten Wissenschaftlern/-innen zur Verfügung.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Nature. 2011 Aug 10;476(7359):214-9
International Multiple Sclerosis Genetics Consortium; Wellcome Trust Case Control Consortium 2, Sawcer S, ..., Franke A, Galimberti D, ..., Deloukas P, Langford C, Duncanson A, Oksenberg JR, Pericak-Vance MA, Haines JL, Olsson T, Hillert J, Ivinson AJ, De Jager PL, Peltonen L, Stewart GJ, Hafler DA, Hauser SL, McVean G, Donnelly P, Compston A
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A functional methylome map of ulcerative colitis. Genome Res. 2012 Nov;22(11):2130-7
Häsler R, Feng Z, Bäckdahl L, Spehlmann ME, Franke A, Teschendorff A, Rakyan VK, Down TA, Wilson GA, Feber A, Beck S, Schreiber S, Rosenstiel P
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B-SOLANA: an approach for the analysis of two-base encoding bisulfite sequencing data. Bioinformatics. 2012 Feb 1;28(3):428-9
Kreck B, Marnellos G, Richter J, Krueger F, Siebert R, Franke A
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Conditional analysis identifies three novel major histocompatibility complex loci associated with psoriasis. Hum Mol Genet. 2012 Dec 1;21(23):5185-92
Knight J, Spain SL, Capon F, Hayday A, Nestle FO, Clop A; Wellcome Trust Case Control 2. Consortium; Genetic Analysis of Psoriasis Consortium; I-chip for Psoriasis Consortium, Barker JN, Weale ME, Trembath RC
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Host-microbe interactions have shaped the genetic architecture of inflammatory bowel disease. Nature. 2012 Nov 1;491(7422):119-24
Jostins L, Ripke S, Weersma RK, Duerr RH, McGovern DP, Hui KY, Lee JC, Schumm LP, Sharma Y, Anderson CA, Es-sers J, Mitrovic M, Ning K, Cleynen I, Theatre E, Spain SL, Raychaudhuri S, Goyette P, Wei Z, ..., Sventoraityte J, Targan SR, Taylor KD, Tremelling M, Verspaget HW, De Vos M, Wijmenga C, Wilson DC, Winkelmann J, Xavier RJ, Zeissig S, Zhang B, Zhang CK, Zhao H; International IBD Genetics Consortium (IIBDGC), Silverberg MS, Annese V, Hakonarson H, Brant SR, Rad-ford-Smith G, Mathew CG, Rioux JD, Schadt EE, Daly MJ, Franke A, Parkes M, Vermeire S, Barrett JC, Cho JH
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Immunochip analyses identify a novel risk locus for primary biliary cirrhosis at 13q14, multiple independent associations at four established risk loci and epistasis between 1p31 and 7q32 risk variants. Hum Mol Genet. 2012 Dec 1;21(23):5209-21
Juran BD, Hirsch-field GM, Invernizzi P, Atkinson EJ, Li Y, Xie G, Kosoy R, Ransom M, Sun Y, Bianchi I, Schlicht EM, Lleo A, Coltescu C, Bernuzzi F, Podda M, Lammert C, Shigeta R, Chan LL, Balschun T, Marconi M, Cusi D, Heath-cote EJ, Mason AL, Myers RP, Milkiewicz P, Odin JA, Luketic VA, Bacon BR, Bodenheimer HC Jr, Liakina V, Vincent C, Levy C, Franke A, Gregersen PK, Bossa F, Gershwin ME, deAndrade M, Amos CI; Italian PBC Genetics Study Group, Lazaridis KN, Seldin MF, Siminovitch KA
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Nat Genet. 2012 Dec;44(12):1341-8
Tsoi LC, Spain SL, Knight J, El-linghaus E, Stuart PE, Capon F, Ding J, Li Y, Tejasvi T, Gudjonsson JE, Kang HM, Allen MH, McManus R, Novelli G, Sam-uelsson L, Schalkwijk J, Ståhle M, Burden AD, Smith CH, Cork MJ, Estivill X, Bowcock AM, Krueger GG, Weger W, Worthington J, Tazi-Ahnini R, Nestle FO, Hayday A, Hoffmann P, Winkelmann J, Wijmenga C, Langford C, Edkins S, An-drews R, Blackburn H, Strange A, Band G, Pearson RD, Vukcevic D, Spencer CC, Deloukas P, Mrowietz U, Schreiber S, Weidinger S, Koks S, Kingo K, Esko T, Metspalu A, Lim HW, Voorhees JJ, Weichenthal M, Wichmann HE, Chandran V, Rosen CF, Rahman P, Gladman DD, Griffiths CE, Reis A, Kere J; Collaborative Association Study of Psoriasis (CASP); Ge-netic Analysis of Psoriasis Consortium; Psoriasis Association Genetics Extension; Wellcome Trust Case Control Consortium 2, Nair RP, Franke A, Barker JN, Abecasis GR, Elder JT, Trembath RC
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Base-pair resolution DNA methylome of the EBV-positive Endemic Burkitt lymphoma cell line DAUDI determined by SOLiD bisulfite-sequencing. Leukemia. 2013 Aug;27(8):1751-3
Kreck B, Richter J, Ammerpohl O, Barann M, Esser D, Petersen BS, Vater I, Murga Penas EM, Bor-mann Chung CA, Seisenberger S, Lee Boyd V, Smallwood S, Drexler HG, Macleod RA, Hummel M, Krueger F, Häsler R, Schreiber S, Rosenstiel P, Franke A, Siebert R
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Dense genotyping of immune-related disease regions identifies nine new riskloci for primary sclerosing cholangitis. Nat Genet. 2013 Jun;45(6):670-5
Liu JZ, Hov JR, Folseraas T, Ellinghaus E, ..., Schreiber S, Manns MP, Färkkilä M, Dale AM, Chapman RW, Lazaridis KN; International PSC Study Group, Franke A, Anderson CA, Karlsen TH
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High-density genotyping study identifies four new susceptibility loci for atopic dermatitis. Nat Genet. 2013 Jul;45(7):808-12
Ellinghaus D, Baurecht H, Esparza-Gordillo J, Rodríguez E, Matanovic A, Marenholz I, Hübner N, Schaarschmidt H, Novak N, Michel S, Maintz L, Werfel T, Meyer-Hoffert U, Hotze M, Prokisch H, Heim K, Herder C, Hirota T, Tamari M, Kubo M, Takahashi A, Nakamura Y, Tsoi LC, Stuart P, Elder JT, Sun L, Zuo X, Yang S, Zhang X, Hoffmann P, Nöthen MM, Fölster-Holst R, Winkelmann J, Illig T, Boehm BO, Duerr RH, Büning C, Brand S, Glas J, McAleer MA, Fahy CM, Kabesch M, Brown S, McLean WH, Irvine AD, Schreiber S, Lee YA, Franke A, Weidinger S
