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Einführung in die Grundlagen der Hochdurchsatzsequenzierung

Introduction to the basics of next generation sequencing

Zusammenfassung

Hintergrund

Next Generation Sequencing ist die neue Sequenziermethode für DNA. Aber was verbirgt sich eigentlich dahinter und was ist der Unterschied zur Sanger-Sequenzierung? In dieser Übersicht wird die neue Technologie ein wenig näher erläutert, und es wird erklärt, dass es sich hierbei nicht um eine einzige, sondern um viele neue Techniken handelt.

Technologie und Anwendung

Die momentan bekanntesten Sequenziergeräte und -techniken werden im Detail erklärt und die Gemeinsamkeiten der Maschinen, aber gerade auch die Unterschiede sowie Vor- und Nachteile dargestellt. Auf diese Weise soll der Leser erkennen, dass es nicht die perfekte Maschine für alle Applikationen gibt, sondern dass man für die jeweilige Fragestellung die Maschine aussuchen sollte, deren Spezifikationen sich hierfür am ehesten eignen. Auch die Möglichkeit des Outsourcings wird besprochen, die sicherlich für einige Laboratorien interessant sein könnte. Desweiteren wird kurz erklärt, dass, analog zur Polymerase-Kettenreaktion bei der Sanger-Sequenzierung, auch beim Next Generation Sequencing zuvor oft die zu untersuchenden Regionen anreichert werden. Hierfür existieren verschiedene Methoden, deren Wahl i. d. R. von der Anzahl der zu untersuchenden Patienten und Gene abhängt.

Ausblick

Es wird ein Ausblick auf neueste Entwicklungen gegeben, die deutlich anzeigen, dass das Ende der genetischen Revolution noch nicht in Sicht ist.

Abstract

Background

Next generation sequencing is the new sequencing method for DNA. But what does this actually mean, and how does it differ from Sanger sequencing? In this review, insights into next generation sequencing are provided, while this does not represent a single technology, but rather comprises many different new techniques.

Technology and application

The currently most commonly used sequencing machines and techniques are explained in detail. Thereby, similarities in techniques, but also the differences, advantages and disadvantages are described. One has to realize that the reader will learn that not one machine is perfect for all applications, but that the best machine has to be chosen for a given application. In addition, the possibility of outsourcing is discussed and could be interesting for some laboratories. Furthermore, analogous to the polymerase chain reaction for Sanger sequencing, one also has to enrich for the region of interest for most NGS applications. For this purpose, various methods can be selected, depending on the number of genes and samples to be investigated.

Future perspectives

Insights into future technologies are provided, underlining that the genetic revolution is ongoing.

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Abb. 1

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Danksagung

Die Autoren danken Dr. Christian Gilissen und den Arbeitsgruppen Developmental Genomics und Genomic Disorders für deren Hilfe bei der Erstellung dieses Manuskriptes. A.H. wurde durch die Netherlands Organization for Health Research and Development (ZonMW 916.12.095) unterstützt.

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt. K. Neveling und A. Hoischen geben an, dass kein Interessenskonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen oder Tieren.

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Neveling, K., Hoischen, A. Einführung in die Grundlagen der Hochdurchsatzsequenzierung. medgen 26, 231–238 (2014). https://doi.org/10.1007/s11825-014-0447-7

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Schlüsselwörter

  • Hochdurchsatzsequenzierung
  • Massive parallele Sequenzierung
  • DNA-Sequenzanalyse
  • Next Generation Sequencing (NGS)
  • Gezielte Resequenzierung

Keywords

  • High-throughput nucleotide sequencing
  • Massively-parallel sequencing
  • Sequence analysis, DNA
  • Next generation sequencing
  • Targeted re-sequencing