Genomik
Fotoaufnahmen des Hochschulgebäudes

Genomik

Molekulare Biotechnologie und Funktionelle Genomik

Laborübersicht

Beschreibung

Die Genomik beschreibt die systematische Analyse des vollständigen Genoms bzw. aller aktiven Gene einer Zelle, eines Gewebes, eines Organs oder eines ganzen Organismus sowie den spezifischen Nukleinsäurenachweis von Mikroorganismen in unterschiedlichen Proben.  Die etablierten Techniken sind heute stark mit der Automatisierung und Miniaturisierung verknüpft. 

Ausstattung

Next Generation Sequencing: MiSeq System (Illumina)Bereich öffnenBereich schließen

Sequenzierungsplattform für Next-Generation-Sequencing (SBS-Technologie, Sequencing By Synthesis)

kompaktes Sequenzierungsystem mit Clusterbildung, Amplifikation, Sequenzierung und Datenanalyse in einem Gerät

  • zielgerichtete Resequenzierung
  • Klonprüfung
  • Amplikon-Sequenzierung
  • 16S-Metagnomik
  • RNA-Sequenzierung
  • anpassbare Read-Längen, Fließzellenoptionen, Wahl zwischen einzelnen und Paired-End-Reads
Foto des MiSeq Systems
© Liane Kober

Next Generation Sequencing: Ion Torrent PGM (Thermo Fisher Scientific)Bereich öffnenBereich schließen

pH-basiertes Kompakt-Sequenziergerät für Next-Generation-Sequencing (paired-end)

inkl. Server zur Steuerung und Datenanalyse und Ion OneTouch zur automatisierten Probenpräparation

  • Amplikon-Sequenzierung
  • Mikrobiom-Sequenzierung
  • RNA-Seq, ChIP-Seq
  • targeted resequencing, CNV-Analyse, Methylation-Muster
  • paired-end kompatibel
  • Leselänge durchschnittlich >300 Basen
Ion Torrent PGM
© Jens Fischbach

Next Generation Sequencing: MiSeq System (Illumina)Bereich öffnenBereich schließen

Sequenzierungsplatform für Next Generation Sequencing (SBS-Technologie, Sequencing By Synthesis)

inkl. Clusterbildung, Amplifikation, Sequenzierung und Datenanalyse in einem kompakten Gerät

  • zielgerichtete Resequenzierung
  • Klonprüfung
  • Amplikon-Sequenzierung
  • RNA-Sequenzierung
  • 16S-Metagenomik
  • anpassbare Read-Längen, Fließzellenoptionen, Wahl zwischen einzelnen und Paired-End-Reads

Next Generation Sequencing: GS Junior (Roche)Bereich öffnenBereich schließen

Lumineszenz-basiertes Kompakt-Sequenziergerät

  • 454-Technologie
  • Durchsatz: 35 Millionen Basenpaare pro Lauf
  • Read-Länge: 400-500 Basenpaare
  • reads pro Lauf: 100.000 (Shotgun), 70.000 (Amplikon)
  • Probenmaterial: gDNA, cDNA, BACs
  • Anwendungen: De Novo Sequencing, Targeted Resequencing, Metagenomics, EST sequencing
Roche GS Junior
© Jens Fischbach

Kapillarsequenzierer: ABI Prism 310 Genetic Analyzer (Applied Biosystems)Bereich öffnenBereich schließen

Fluoreszenz-basierte Bestimmung der Nukleotidsequenz

und Größe von DNA-Fragmenten sowie deren relative Quantifizierung über Kapillarelektrophorese

  • verschiedene Anwendungen der Sequenzierung und Fragmentanalyse, u. a.  Mikrosatellitenanalyse und SNP-Detektion 
  • Verwendung von bis zu fünf verschiedenen Fluoreszenzfarbstoffen
  • Readlänge:  250 bis 600 Basen
ABI Prism
© Jens Fischbach

PCR- und Gradienten-PCR: 5331 Mastercycler Gradient / Mastercycler (Eppendorf)Bereich öffnenBereich schließen

Thermocycler für die Standard Endpunkt-PCR und Gradienten-PCR

Die Geräte ermöglichen eine schnelle Regulation der Temperaturen durch Peltier-Elemente. 

  • schneller Wechsel zwischen 4°C und 99°C 
  • Gradient: ± 10 °C mit einer Auflösung von 0.1 °C
  • Tube-kontrollierte Temperatursteuerung (Füllvolumen)
  • 1 MTP 8x12 Format, 96x 0.2 mL Reaktionsgefäße, 77x 0.5 mL Reaktionsgefäße
  • heizbarer Deckel
Thermocycler Eppendorf
© Jens Fischbach

Real-time PCR: LightCycler 480 (Roche)Bereich öffnenBereich schließen

Fluoreszenz-basierter real-time PCR Cycler

zur relativen und absoluten Quantifizierung (qPCR) von Nukleinsäuresequenzen sowie Genotypisierung mit Hilfe von Schmelzkurvenanalytik (SNP-Analyse)

  • 96-well und 384-well Format
Light Cycler 480
© Jens Fischbach

Digitale Droplet PCR: QX100 Droplet Digital PCR System (Biorad)Bereich öffnenBereich schließen

Fluoreszenz-basierte absolute Quantifizierung von Nukleinsäuren

Die digitale Droplet PCR (ddPCR) ist eine Form der Emulsions-PCR in 20.000 separate Öltröpfchen.  Ein binäres Endpunktsignal für jedes Tröpfchen ermöglicht über die Poisson-Verteilung die Kalkulation der Absolutkonzentration der Probe 

  • absolute Quantifizierung ohne Standardkurven 
  • hohe Sensitivität und Messgenauigkeit
  • kein Einfluss von PCR-Effizienz oder Inhibitoren auf das Ergebnis
  • Durchsatz von 32 Proben pro Stunde
Digital Droplet PCR
© Jens Fischbach

Kapillarelektrophorese: Fragment Analyzer System (Advanced Analytical Techn.)Bereich öffnenBereich schließen

Hochdurchsatz Kapillarelektrophorese 

Das System dient der automatisierten Durchführung einer Kapillarelektrophorese zur Größenbestimmung und Quantifizierung von Nukleinsäuren.

  • RNA-Integrität und Größenbestimmung von DNA-Fragmenten
  • hohe Sensitivität
  • gute Trennauflösung
  • hoher dynamischer Messbereich
  • kurze Trennzeit 
  • 12 Proben/Lauf  (MTP-basiert)
Fragment Analyzer
© Jens Fischbach

Kapillarelektrophorese: Bioanalyzer 2100 (Agilent)Bereich öffnenBereich schließen

Chip-basierte Kapillarelektrophorese

Analyse von DNA, RNA und Proteinen mit minimalem Volumen. Mit dem Zellmodul können Zellen mittels Durchflusszytometrie analysiert werden.

Bioanalyzer
© Jens Fischbach

DNA-Fragmentierung: Hydroshear Plus (Digilab)Bereich öffnenBereich schließen

Hydrodynamischer DNA-Fragmentierer

Zum Scheren von DNA mit hoher Reproduzierbarkeit für den Hochdurchsatz und der Sequenzierung von großen Inserts sowie die Konstruktion von genomischen und "paired-end" Bibliotheken.
Verschiedene Fragmentbereiche nutzen unterschiedliche Scherkonstruktionen.

Das Probenvolumen reicht von 40 - 500 µl.

Hydro Shear
© Jens Fischbach

DNA-Fragmentierung: Bioruptor UCD-200 (Diagenode)Bereich öffnenBereich schließen

Ultra-Schall-basierte DNA-Fragmentierung

Der Bioruptor dient dem einheiltichen Scheren von DNA in geschlossenen Reaktionsgefäßen zwischen 0,5 und 50 ml Volumen und eignet sich auch für weitere Anwendungen wie Zelllyse oder ähnlichem. 

 

Bioruptor
© Jens Fischbach

Microarrays:  GenPix 4000A Scanner (Axon)Bereich öffnenBereich schließen

Microarrayscanner

für DNA- und Protein-Microarrays sowie Gewebe- und Zell-Arrays mit GenePix Pro Software zur Datenauswertung.

 

 

GenPix
© Jens Fischbach

Microarray Printer: MicroGrid 2 compact (BioRobotics)Bereich öffnenBereich schließen

Kompakter Microarray Printer

für mittleren Durchsatz mit hoher Auflösung (3 µm Genauigkeit).

 

MicroGrid2compact
© Jens Fischbach

Microarray-Printer: BioGrid (BioRobotics)Bereich öffnenBereich schließen

Kompakter Microarray Printer

für die Übertragung der Inhalte von 96- und 384-Well Mikrotiterplatten auf Membranen o.ä. sowie die Replikation von Bibliotheken

 

BioGrid Roboter
© Jens Fischbach