ÚJ GENERÁCIÓS SZEKVENÁLÁS

Átírás

1 VÍZMIKROBIOLÓGUSOK XI. ORSZÁGOS KONFERENCIÁJA ÚJ GENERÁCIÓS SZEKVENÁLÁS LEHETŐSÉG, VAGY NEHÉZSÉG? MÁRIALIGETI KÁROLY EÖTVÖS LORÁND TUDOMÁNYEGYETEM, BUDAPEST

2 1953 JAMES D. WATSON, FRANCIS CRICK: MOLECULAR STRUCTURE OF NUCLEIC ACIDS: A STRUCTURE FOR DEOXYRIBOSE NUCLEIC ACID. NATURE 171, , THIS STRUCTURE HAS NOVEL FEATURES WHICH ARE OF CONSIDERABLE BIOLOGICAL INTEREST. Oswald T. Avery, Colin M. MacLeod, Maclyn McCarty 1944

3 1977 F. SANGER, S. NICKLEN, A. R. COULSON: DNA SEQUENCING WITH CHAIN-TERMINATING INHIBITORS. PNAS 74, , A M MAXAM, W GILBERT: A NEW METHOD FOR SEQUENCING DNA. PNAS 74, , 1977.

4 AZ ELSŐ GENERÁCIÓ 1986/ /97 APPLIED BIOSYSTEMS / LIFE TECHNOLOGIES - PHARMACIA-AMERSHAM /GE HEALTHCARE LAP/ (384)KAPILLÁRIS GÉLELEKTROFORÉZIS, RADIOAKTÍV/FLUORESZCENS JELÖLÉS OLVASÁSI HOSSZ, 2,88 MBÁZIS/NAP

5 MÓDSZEREK I. MINTAVÉTEL DÚSÍTÁS TÁPTALAJOKON (HÚSKIVONAT-PEPTON TÁPKÖZEG; ENDO-AGAR; EOZIN-METILÉNKÉK TÁPTALAJ; SZITA-FÉLE E-67 TÁPTALAJ; R2A MEDIUM; RAVAN TÁPKÖZEG) IZOLÁLÁS TISZTA TENYÉSZET TÖRZS

6 MÓDSZEREK II. MINTA TELJES DNS IZOLÁLÁS PCR (16S RDNS) KLÓNOZÁS KLÓNOZÁS ÉS BÁZISSORREND ELEMZÉS RESTRIKCIÓS EMÉSZTÉS KLÓNKÖNYVTÁR 16 S RDNS BÁZISSORREND ALAPÚ IDENTIFIKÁCIÓ

7 MÓDSZEREK III. (WGA/SHOTGUN SEQUENCING, METAGÉN/METAGENOM ELEMZÉS) GENOMIKA

8 BACTERIA EREDMÉNYEK I. A TENYÉSZTETT FAJOK SZÁMA AZ EGYES TÖRZSEKBEN (DIVÍZIÓ): A LEGTÖBB TENYÉSZTETT FAJ 1 10 FAJ 0 FAJ

9 EREDMÉNYEK II. PLANKTONIKUS BAKTÉRIUMOK CSAPVÍZBŐL ÉS A DUNA VIZÉBŐL

10 EREDMÉNYEK III. TKE/mL Minta Sejtszám/mL szabványos oligotróf tápközegen Megnevezés Szám 22 C 37 C R2A PYE M27 RAVAN Kmegyeri főtelep ,26 0,17 0,46 0,59 Újpalotai gh ,18 0,80 1,00 1,02 Rákosszentmihályi gh ,36 0,60 1,12 0,50 Ilonatelepi gh ,20 0,92 1,16 0,78 Sziget II/13. kút ,25 31,25 0,00 3,00 Sziget II. kgh ,75 31,25 3,00 14,00 Tahi I/18. kút ,25 47,50 10,00 16,00 Tahi I klórozó injektor ,00 88,75 16,50 116,00 Tahi Y Tótfalui ág ,50 22,50 0,00 2,00 Kisoroszi 1. kút ,00 16,00 0,00 14,00

11 EREDMÉNYEK III. KEVERT KÚTVÍZ Tahi I. klórozó injektorának (2465) baktériumközösségének összetétele három módszer alkalmazásával CSAPVÍZ HÁLÓZATI VÉGPONTON Rákosszentmihályi gépház (2460) baktériumközösségének összetétele három módszer alkalmazásával 100% 100% 90% 90% 80% 80% 70% 70% 60% 60% Vízi aktinobaktérium 50% 40% Sphingomonas sp. 50% 40% 30% 30% 20% 10% Gallionella sp. 20% 10% Methylocella palustris 0% klónozás T-RFLP tenyésztés 0% klónozás T-RFLP tenyésztés KLÓNOZÁS T-RFLP TENYÉSZTÉS KLÓNOZÁS T-RFLP TENYÉSZTÉS KÖZÖSSÉGÖSSZETÉTEL MEGHATÁROZÁSA KLÓNOZÁSSAL, T-RFLP-VEL, TENYÉSZTÉSSEL

12 A MÁSODIK GENERÁCIÓ (ALAPOK: , FORGALMAZÁS: ) ROCHE: PIROSZEKVENÁLÁS; (JUNIOR) 35MB/12 ÓRA, HOSSZ: ÁTLAG 400 BÁZIS (99% PONTOSSÁG); SHOTGUN

13 ILLUMINA: SEQUENCING BY SYNTHESIS ; (MISEQ) 120MB-1.5GB/16,5 ÓRA, HOSSZ: ÁTLAG 2*100 BÁZIS; (85% >Q30 PONTOSSÁG)

14 LIFE TECHNOLOGIES: SZEKVENÁLÁS LIGÁLÁSSAL; (SOLID) 100GB/7 NAP, HOSSZ: ÁTLAG 2*50 BÁZIS; (99,9% PONTOSSÁG)

15 A HARMADIK GENERÁCIÓ (ALAPOK: 1985-, FORGALMAZÁS: 2010-) LIFE TECHNOLOGIES: SEQUENCING BY SYNTHESIS+SEMICONDUCTOR ; (ION TORRENT PGM) MB/27 ÓRA, HOSSZ: ÁTLAG 2*200 BÁZIS (99% PONTOSSÁG)

16 ADATFELDOLGOZÁS I. ELSŐ GENERÁCIÓ NYERS EREDMÉNYEK ELLENŐRZÉSE ILLESZTÉS ÖSSZERAKÁS ADATBÁZISBAN HOMOLÓGIA KERESÉS ( BLASZTOLÁS ), ANNOTÁCIÓ EREDMÉNYEK ÉRTELMEZÉSE: TAXONÓMIA, FILOGENETIKA, GENOMLEÍRÁS

17 ADATFELDOLGOZÁS II. ÚJ GENERÁCIÓ METAGENOM CSŐVEZETÉK PIPELINE - ADATTÖMEG ILLESZTÉS ÖSSZERAKÁS: GENOM ADATBÁZISOK (~700) - GENOMMÉRET ANNOTÁCIÓ ( BLASZTOLÁS ) GENOM SZINTEN CLUSTER OF ORTOLOGOUS GENES EREDMÉNYEK ÉRTELMEZÉSE: ÖKOLÓGIA, GENOMLEÍRÁS ADATBÁZISOK ÉPÍTÉSE (VASON, FELHŐBEN )

18 EREDMÉNYEK GENOMIKA, METAGENOMIKA, CÉLZOTT METAGENOMIKA TRANSZKRIPTOMIKA, METATRANSZKRIPTOMIKA EPIGENOMIKA, METILOMIKA INTERAKTOMIKA REZISZTOMIKA, TOXOMIKA ADAPTÁCIÓS GENOMIKA KIS RNS VILÁG SNP, INDEL BIOINFORMATIKA

19 E. COLI O104; H4; STX VIBRIO CHOLERAE HAITI STAPHYLOCOCCUS AUREUS MRSA HPV GENOTIPIZÁLÁS BACTEROIDES FRAGILIS ENTEROTOXIGÉN (ALPHA-BUG THEORY)

20 HUMÁN GENOM PROJEKT, 1000 EMBERI GENOM PROJEKT HUMÁN MIKROBIOM PROJEKT (MÁSODIK EMBERI GENOM PROJEKT) SZEMÉLYI GENOMIKA, REAL-TIME BETEGELLÁTÁS PUBLIC HEALTH 2.0 BARCODING THE LIFE ALTERNATÍV ENERGIAHORDOZÓK LEHETŐSÉG - NEHÉZSÉG NYITOTT ARHITEKTÚRÁJÚ RENDSZER BRAVE NEW WORLD