Konfigurierung von Oligonukleotid-Bibliotheken für nukleinsäurebasierte Nachweisverfahren

Abstract

Zur Verbesserung der Einsetzbarkeit und zur Vereinfachung der Interpretation der Messergebnisse werden im Umfeld der Biosensorik intelligente bioinformatische Systeme benötigt. Am Beispiel der Konfigurierung von Sensoren für die Nukleinsäureanalytik wird die Notwendigkeit und der Nutzen von Bioinformatiksystemen gezeigt. Es wird vorgestellt wie Entwicklungszeiten reduziert, die Qualität der Sensoren verbessert und die Erstellung von Varianten vereinfacht werden kann. Mit nukleinsäureanalytischen Verfahren wie der DNA-Mikroarray-Technologie oder Mikrobead-basierten Methoden können genetische Informationen hoch spezifisch nachgewiesen werden. Die nukleinsäure-analytischen Nachweisverfahren können für folgende Aufgabenstellungen eingesetzt werden: · Genotypisierung (Nachweis von Krankheitserregern in Körperflüssigkeiten und -geweben zur medizinischen Diagnostik und zur Qualitätssicherung bei Lebensmitteln, Nachweis gentechnisch veränderter Lebensmittel, Nachweis von Stoffen biologischen Ursprungs in Lebens-, Futter- und Genussmitteln, forensische Anwendungen) · Genexpressionsanalytik (Erkennung von Expressionsmustern beispielsweise in der Pharmakogenomik) Mit der Konfigurierungssoftware wurden bisher verschiedene Oligonukleotid-Bibliotheken unter anderem für den Nachweis von Hepatitis-C Viren und für den Nachweis von menschlichen Genen mit alternativen Spleiß-Varianten erstellt. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass die automatischen Bibliotheken bessere Eigenschaften hinsichtlich der aufgrund von Datenbankabfragen bestimmten Spezifität und Sensitivität haben als die auf konventionellem Weg erstellten Bibliotheken [2,4]. Inzwischen wurde ein Internet-Interface entwickelt, über das die Konfigurierung von Bibliotheken als elektronische Dienstleistung angeboten wird. Die Qualität der automatisch erstellten Bibliotheken hinsichtlich der Hybridisierungssignale wird zur Zeit mit Partnern aus der Forschung und der Industrie evaluiert.