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Massive Digital sequencing by binary DNA

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Eine neue Ära in der DNA-Sequenzierung

DNA-Sequenzierungen im klinischen Alltag zu etablieren ist das primäre Ziel des Projekts DIGITAL SEQUENZING. Die Partner entwickeln derzeit eine neue "digitale" Sequenzierungstechnologie, die den Prozess beschleunigen und die Kosten auf einen Bruchteil reduzieren könnte.

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Im Rahmen des Humangenom-Projekts zur Entschlüsselung des gesamten menschlichen Genoms wurden Technologien entwickelt, die Kosten- und Zeitaufwand von DNA-Sequenzierungen deutlich senken. Doch allein schon wegen der aufwändigen Labortechnik sind solche Technologien noch immer exorbitant teuer. Hauptziel des EU-finanzierten Projekts DIGITAL SEQUENZING (Massive digital sequencing by binary DNA) war die Entwicklung einer technologischen Plattform für die Hochdurchsatz-Sequenzierung. Der erste so genannte "digitale Sequenzierroboter" beruht auf dem Prinzip des digitalen optischen Datenspeichers, wie er in DVD-Playern und PCs zum Einsatz kommt. Für die Vorbereitung der Proben wurde eine neue Technologie entwickelt, die DNA in größere synthetische "digitale" Moleküle mit binären Markierungen (0 oder 1) umwandelt. Daraus entstehen dann lange virtuelle DNA-Basensequenzen mit entsprechender Bitgröße, die auf einem optischen Datenspeicher untergebracht werden können. Mit einer neuen Nanodrucktechnologie – dem so genannten induzierten Lasertransfer (LIT) - gelang es den Konsortiumpartnern, die DNA auf Nanometer-Punkte zu transferieren. Im binären Format werden die DNA-Sequenzen dann mit einem Lesegerät abgelesen, für das ein erster Laborprototyp entwickelt wurde. Obwohl die DNA-Analyse vor allem in der Wirkstoffentwicklung und Diagnostik angewandt wird, wäre der Anwendungsbereich breiter, je kostengünstiger die Methode wird. Man geht davon aus, dass digitale Sequenzierroboter DNA-Analysen in der Medizinforschung, Landwirtschaft und Forensik deutlich erleichtern können.

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