BMBF Verbundübergreifendes Projekt
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- Willi Lang
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1 BMBF Verbundübergreifendes Projekt Phylogenie, Bioinformatik und Amplikon Re- Sequenzierung von Zoonose-Erregern (PBA-Zoo) Dag Harmsen University of Münster, Germany
2 BMBF PBA-Zoo Querschnittsaktivität BMBF Zentrum Spezielle bioinformatische Analyse (Phylogenie & Bioinformatik) BMBF Zentrum Amplikon Re-Sequenzierung Helmut Blöcker Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung Braunschweig Helge Karch, Alexander Mellmann, Dag Harmsen Universitätsklinikum Münster Münster Projektstart: Förderzeitraum: zunächst 2 Jahre Koordinator der Querschnittsaktivität: H. Karch
3 BMBF Zentrum Amplikon Re-Sequenzierung Task 1: Laborseitige Etablierung und Betrieb eines Hochdurchsatz Amplikon-Re-Sequenzierungszentrums Task 2: Implementierung und Evaluation eines Laborinformationssystems (LIMS) für das Amplikon-Re-Sequenzierungszentrum (Dipl. Inf. David Schmitz-Hübsch) Task 3: WWW Referenzdatenbanken (Sequenz, MLVA, SNP) für ausgewählte Zoonose-Erreger Task 4: Nachwuchsförderung im Bereich der Anwendung (Labor, IT) von Hochdurchsatztypisierungstechniken (Sequenz, MLVA, SNP)
4 Next Generation Sequencing DNA AS = Amplicon Sequencing WGS = Whole Genome Sequencing MPSS = Massive Parallel Signature Sequencing AS WGS PCR Cloning Single molecule in vivo in vitro Arrayed fragments (Helicos) Immobilized polymerase (Pacific Biosciences; VisiGen) Nanopore readers (Oxford, Harvard) Braslavsky et al., 2003 [PubMed] Levene et al., 2003 [PubMed] Kasianowicz et al., 1996 [PubMed] Cloning in vivo Sanger method Sequencing by synthesis Hybridization and ligation Sanger et al., 1977 [PubMed] 454 Solexa Polony / ABI Solid MPSS Marguiles et al., 2005 [PubMed] Bennett et al., 2005 [PubMed] Shendure et al., 2005 [PubMed] Brenner et al., 2000 [PubMed] Modified from: Hall, 2007, J. Exp. Biol. 210:1518 [PubMed].
![, 2003 [PubMed] Kasianowicz et al., 1996 [PubMed] Cloning in vivo Sanger method Sequencing by synthesis Hybridization and ligation Sanger et al.](/docs-images/49/19015723/images/page_4.jpg ", 1977 [PubMed] 454 Solexa Polony / ABI Solid MPSS Marguiles et al., 2005 [PubMed] Bennett et al., 2005 [PubMed] Shendure et al., 2005 [PubMed] Brenner et al.")
5 BMBF Zentrum Amplikon Re-Sequenzierung Leistungen Microorganism DNA extraction DNA Sequencing your DNA samples Purified PCR product DNA quantification / normalization PCR PCR product purification Taq-cycle sequencing (BigDye v. 3.x) Sequencing product purification Purified Sequencing product Capillary gel electrophoresis Loading your purified sequencing products Chromatogram
6 Amplikon Re-Sequenzierung LIMS Übersicht Core Modules DBMS GUI (JSF/Facelets) User Management Condition Management Invoice Management Statistic / Interface (SOAP) Instrument Module Lab A Lab B Lab C Sequencing Request Module Laboratory Module Sequencing Result Module DIN & ISO certified laboratory Lab A Lab B Lab C
7 Amplikon Re-Sequenzierung LIMS GUI Web-Interface erreichbar unter Nutzung des PBA-Zoo Services erfordert Online-Registrierung Freischaltung des Accounts durch PBA-Zoo Mitarbeiter
8 Amplikon Re-Sequenzierung Proben Vorbereitung Nach Registrierung mit Zugangsdaten & Barcode Label (Postversand) Barcode Label für alle PBA-Zoo Aufträge zu verwenden +
9 Amplikon Re-Sequenzierung Excel Order File An der 1,5 ml Reaktionsgefäßen/96-Well-Platten angebrachte Barcode- Nummern und zusätzliche Informationen, z.b. Sample Bezeichnung, müssen in eine Excel Datei eingetragen werden Download Excel Order Vorlagen unter Makros im Excel Order File müssen aktiviert sein!
10 Amplikon Re-Sequenzierung Bestellprozess
11 Amplikon Re-Sequenzierung Bestellprozess
12 Amplikon Re-Sequenzierung Auftragsübersicht
13 Amplikon Re-Sequenzierung Hilfe Multimedia Tutorials
14 BMBF Zentrum Amplikon Re-Sequenzierung Task 3: WWW Referenzdatenbanken (Sequenz, MLVA, SNP) für ausgewählte Zoonose-Erreger Task 4: Nachwuchsförderung im Bereich der Anwendung (Labor, IT) von Hochdurchsatztypisierungstechniken (Sequenz, MLVA, SNP) in Münster: Laborworkshop Automatisierte Sanger DNA-Sequenzierung in Münster: Opportunities and Challenges of Next Generation Sequencing for Typing in Microbiology.
15 BMBF Verbundübergreifendes Projekt Phylogenie, Bioinformatik und Amplikon Re- Sequenzierung von Zoonose-Erregern (PBA-Zoo) Dag Harmsen University of Münster, Germany
16 Amplikon Re-Sequenzierung Verfügbarkeit und Preise Verfügbarkeit: ab sofort Preise Loading your purified sequencing products : 1,32 (1,57 incl. MwSt) Sequencing your DNA samples : 5,10 (6,07 incl. MwSt) Beispiel MLST (7 Loci, forward & reverse strand sequencing): Loading your purified sequencing products : 18,48 (21,99 incl. MwSt) Sequencing your DNA samples : 35,70 (42,48 incl. MwSt)
17 BMBF Zentrum Amplikon Resequenzierung LIMS-Module Sequencing Request Module / Sequencing Result Module Login-Bereich für externe Projektteilnehmer und interne Mitarbeiter Generierung von externen / internen Aufträgen Ziele: vereinfachte Auftragsgenerierung automatisierte Benachrichtigung des Auftragsfortschrittes (E- Mail) Zugang zu / Austausch von Ergebnissen geplant: weitergehende bioinformatische Ergebnisaufbereitung und Bereitstellung von Analysemöglichkeiten
18 BMBF Zentrum Amplikon Resequenzierung - Übersicht Amplicon Sequencing Workflow DNA Quantifizierung DNA Normalisierung PCR-Setup PCR-Aufreinigung Sequenzierungs-Setup Sequenzierungs-Aufreinigung Sequenzierung
19 BMBF Zentrum Amplikon Resequenzierung Account Aktivierung Account Aktivierung durch Labormitarbeiter Bestätigung der Account Aktivierung durch an den PBA-Zoo Nutzer Zufällig generiertes initiales Passwort muss bei der der ersten Anmeldung geändert werden
20 BMBF Zentrum Amplikon Resequenzierung Bestellprozeß II Choose Address & Condition Festlegen der Rechnungsadresse Konditionsauswahl
21 BMBF Zentrum Amplikon Resequenzierung LIMS-Module Laboratory / Instrument Module Definition eines integrierten Laborworkflows (Photometer, STARlet, Sequenzierer) Monitoring der Verbrauchsmaterialien Protokollierung des Probendurchlaufs im Labor-Workflow Zuordnung der Chromatogramme zu Projektteilnehmern, Mitarbeitern, Projekten Generierung / Einlesen der STARlet Arbeits-und Ausgabelisten Ziele: Prozesssicherheit, Qualitätsmonitoring und management
22 BMBF Zentrum Amplikon Resequenzierung LIMS-Module Core Module DV-technische Grundlage DBMS User-Management GUI Workflow-Control Steuerung des Probendurchlauf Angebots- und Auftragsgenerierung (extern/intern) Rechnungserstellung Konditionsverwaltung Ziele: Prozesssicherheit
23 BMBF Zentrum Amplikon Resequenzierung LIMS-Module Statistik / Qualitätsmanagement: Auftragsstatistik Verbrauch an Materialien etc. Qualitätsmanagement / Überwachung Ergebnisqualität Ziele: Sicherstellung der Qualität Anbindung an Ridom SeqSphere / Auswertungsmodul: Schnittstelle zu Ridom SeqSphere über SOAP direkte Importmöglichkeit von Chromatogrammen SOAP
24 BMBF Zentrum Amplikon Resequenzierung LIMS-Module Aktueller Stand / Zeitplan: : Projektstart bis 11/2008: Definition von Fach- und DV-Konzept ab 12/2008: Implementierungsebene Aufbau des DBMS, Erstellung eines Prototypen (Module mit höchster Priorität) Auftragsmodul Generieren / Einlesen der STARlet Arbeits- / Ausgabelisten Protokollierung der Proben im Laborworkflow Bereitstellung der Ergebnisse / Chromatogramme ab 03/2009: Beginn der Testphase
25 BMBF Zentrum Amplikon Resequenzierung LIMS-Module Aktueller Stand / Zeitplan: ab 06/2009: Labormodul in der Produktivphase weiteren fertiggestellte Implementierungs-Milestones Angebots- / Abrechnungsmodul Automatisiertes Benachrichtigungssystem ab Herbst 2009: Sequenzierungs-Webanwendung für die Projektteilnehmer verfügbar folgende Implementierungs-Milestone Statistikmodul Protokollierung der Verbrauchsmaterialien SOAP Schnittstelle in Ridom SeqSphere zum Import der Chromatogramm Dateien
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