Roche NimbleGen und Biogemma entwickeln eine verbesserte Sequence Capture-Technologie für Weizen und Raps

Im Januar 2009 gaben Roche NimbleGen (SIX: RO, ROG; OTCQX: RHHBY) und Biogemma ihre Kooperation zur Entwicklung eines NimbleGen Sequence-Capture-Protokolls bekannt, mit dem auch Nutzpflanzen mit komplexeren Genomen, einschließlich polyploider Pflanzen wie Weizen oder Raps, untersucht werden können. Das Ziel dieser Partnerschaft war, die Capture-Leistung bei diesen komplexen Spezies zu verbessern, um so eine Anreicherung in einer Größenordnung zu erzielen, die die anschließende Sequenzierung effektiver machen würde. Jetzt ist das Ziel erreicht - das neue NimbleGen Sequence-Capture-Verfahren wurde bei Biogemma implementiert und getestet und wird nun für die Suche nach genomischen Markern in Weizen und Raps im großen Stil eingesetzt.

Während die bisherigen Capture-Technologien bei komplexen polyploiden Genomen nur eine unzureichende Leistung zeigten, hat sich das NimbleGen Sequence Capture-Protokoll als effiziente, verlässliche, schnelle und wirtschaftliche Methode für eine anschließende gezielte Resequenzierung erwiesen. Die Leistungsfähigkeit des umfassenden Portfolios von Roche für die Genomforschung zeigte sich durch die Kombination der NimbleGen Sequence Capture-Arrays mit der Technologie des GS FLX Titanium Sequenziersystems von 454 Life Sciences, einer Tochterfirma von Roche. Im regelmäßigen Einsatz dieser kombinierten Anreicherungs- und Sequenzierlösung durch die Forscher von Biogemma hat sich gezeigt, dass die Sequenzierung im Anschluss an die Anreicherung verlässlich die interessierenden Sequenzen enthält und dass die langen Leseweiten des 454 Sequencing Systems die Identifizierung erleichtern. Ergänzend hat Biogemma ein Bioinformatik-System für die Weiterverarbeitung der Daten entwickelt, mit dem die Reads assembliert werden können. Das System kann effizient mit homöologen und paralogen Genen umgehen und ermöglicht so eine robuste SNP-Identifizierung.

Die NimbleGen Sequence Capture-Technologie ermöglichte einen Durchbruch bei der SNP-Identifizierung; besonders wichtig war dies für Spezies, bei denen man davon ausging, dass Zuchtprogramme durch das Fehlen bestimmter SNPs behindert werden würden. Erste Forschungsergebnisse wurden im Rahmen der letzten Plant and Animal Genome Conference in San Diego (USA) im Januar 2010 präsentiert. Seitdem hat Biogemma mehrere Projekte mit der verbesserten Sequence-Capture-Technologie gestartet, die sich mit den oben genannten Spezies beschäftigen. Die Entwicklung des neuen Protokolls hat sich auch für die Anwendung bei anderen Arten als geeignet erwiesen, z.B. für die Erhöhung der Capture-Leistung bei Mais-Sequenzen. In den neuen Biogemma-Forschungsprojekten bei werden mehrere Kandidatengene näher untersucht, um landwirtschaftlich wichtige Eigenschaften wie Krankheitsresistenz, Ausbeute, Trockentoleranz und Stickstoffverwertung zu verstehen und verbessern zu können.

"Wir waren beeindruckt von der Schnelligkeit, mit der Roche NimbleGen die technischen Entwicklungen umgesetzt hat.", sagte Pascual Perez, Geschäftsführer von Biogemma. "Wir setzen die verbesserte Capture-Technologie ein, um unsere Markerentwicklungsstrategie für Kandidatengene in Genomstudien und funktionellen Genomstudien zu optimieren, vor allem in detaillierten Transkriptomstudien. Wir können jetzt Bereiche des Genoms, die mit landwirtschaftlich wichtigen Eigenschaften assoziiert sind, mit neuen Markern abdecken. Die Technologie ist geeignet für die Anwendung in der Präzisionszucht und daher sehr attraktiv für die Anteilseigner von Biogemma - vor allem für Spezies, deren Genom noch nicht vollständig sequenziert wurde."

"Wir haben herausgefunden, dass wir, wenn wir mit einem EST-basierten System auf Exons zielen, mit der verbesserten Capture-Technologie und den langen Leseweiten des 454 Sequencing Systems auch Intronsequenzen entdecken können. Wir Forscher haben so Zugang zu bislang uncharakterisierten Genomsequenzen, die stärkere Polymorphismen zeigen.", sagte Jean-Phillipe Pichon, Wissenschaftler bei Biogemma.

"Wir freuen uns über diese Zusammenarbeit, durch die das Einsatzgebiet der Sequence Capture-Technologien auf die Forschung an komplexen Pflanzengenomen wie Weizen und Raps erweitert wurde.", sagte Frank Pitzer, Geschäftsführer von Roche NimbleGen. "Gerade diese Untersuchung zeigt, wie flexibel die NimbleGen Sequence-Capture-Technologie angepasst werden kann, um den genetischen Aufbau bislang schlecht charakterisierter Spezies und Organismen besser zu verstehen."

Weitere Informationen über Roche NimbleGen finden Sie im Internet auf www.nimblegen.com.

Informationen zu Biogemma finden Sie im Internet auf www.biogemma.com.

Über Biogemma

Biogemma ist ein führendes europäisches Unternehmen im Bereich Pflanzenbiotechnologie, das Genomforschung an Ackerfrüchten betreibt. Das Unternehmen entstand als Zusammenschluss der Biotech-Aktivitäten der drei auf die Optimierung von Kulturpflanzen spezialisierten großen Saatgutunternehmen Vilmorin & Cie (Limagrain-Gruppe), Euralis und RAGT und mit Hilfe der Finanzierungsgesellschaften Sofiproteol und Unigrain, technisch unterstützt von der Agentur Arvalis. Biogemma entwickelt mit seinen Partnern F+E-Programme für die Nutzpflanzen Mais, Weizen, Sonnenblume und Raps. Das Hauptziel der Programme ist zugleich die größte Herausforderung der Landwirtschaft: die genetische Diversität dieser Nutzpflanzen zu erklären, zu erforschen und zu erweitern, um Ertragssteigerungen, einen niedrigeren Düngemitteleintrag, erhöhte Toleranz gegenüber biotischen und abiotischen Stressfaktoren sowie die Produktion von Qualitäts- und Spezialgetreideprodukten zu ermöglichen. Biogemma will mit Verantwortung für die Umwelt und unter Anwendung modernster Technologien Pflanzenzüchtern die Entwicklung innovativer Pflanzenprodukte ermöglichen.

Nur für Forschungszwecke. Nicht für diagnostische Anwendungen geeignet.

454, 454 SEQUENCING, 454 LIFE SCIENCES, GS FLX TITANIUM und NIMBLEGEN sind Markennamen von Roche.

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