Im Rahmen eines einsemestrigen Kurses zur Untersuchung des allgemeinen Gesundheitszustands der Kalifornischen Seelöwen und ihres Lebensraums wird eine Gruppe von Studentinnen und Studenten der amerikanischen San Diego State University (SDSU) die Sequenziertechnologie von 454 Life Sciences, einer Tochterfirma von Roche, für die wissenschaftliche Forschung anwenden. Unter Anleitung von Professor Elizabeth Dinsdale von der SDSU lernen die Studentinnen und Studenten, wie man DNA-Proben nimmt und mit dem Genome Sequencer FLX System arbeitet. Die Studierenden sind nicht nur an den praktischen Übungen in Molekularbiologie und Sequenziertechniken interessiert, sondern haben noch ein viel größeres Ziel: die Sequenzierung des gesamten Genoms des Kalifornischen Seelöwen (Zalophus californianus) sowie seines marinen Lebensraums.
Aufgrund des Umfangs der Aufgabe haben sich die Studierenden einem Team von internationalen Kooperationspartnern angeschlossen, das von Frau Professor Dinsdale geleitet wird. Zum Team gehören Wissenschaftler des Hubbs-SeaWorld Research Institute, der mexikanischen Universidad Autónoma de Baja California und des mexikanischen Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada. Die Partner aus verschiedenen Ländern und Fachdisziplinen werden gemeinsam an der Beschreibung der genetischen Anpassungen arbeiten, die es den Kalifornischen Seelöwen erlauben, im komplexen marinen Lebensraum des östlichen Pazifiks zu leben.
Um ein besseres Verständnis der marinen Ökosysteme zu gewinnen, in denen die Seelöwen leben, werden die Studentinnen und Studenten auch mikrobielle Metagenome aus den Kelpwäldern sequenzieren. Die Arbeit der Studierenden fliesst ein in die Forschungsziele des Labors von Professor Dinsdale, in denen die Wechselwirkungen zwischen großen und kleinen Organismen innerhalb eines Ökosystems untersucht werden. Dinsdale hat bereits gezeigt, dass Metagenome ein Profil des metabolischen Potenzials mikrobieller Lebensgemeinschaften darstellen und Störungen des Ökosystems anzeigen können. Im Kelpwaldprojekt wird man nun erforschen, wie Mikroorganismen und die Kalifornischen Seelöwen interagieren und die Dynamik und den Zustand der Kelpwälder beeinflussen.
"Ich möchte die Umwelt in ihrer Gesamtheit untersuchen und diese Sequenziertechnologie hat mir ermöglicht, zu verstehen, wie die kleinen Dinge den Zustand der Umwelt beeinflussen.", erklärte Dinsdale. "Durch Einbeziehung der Studierenden haben wir genügend Kapazität, um viele Komponenten der Kelpwälder zu sequenzieren, und zu verstehen, wie sie interagieren."
In den ersten vier Wochen des Kurses haben 21 Studentinnen und Studenten der Fachbereiche Ökologie, Biologie und Informatik mit dem Genome Sequencer FLX System mehr als 3 Millionen hochqualitative Reads generiert bzw. über 1 Milliarde DNA-Basen sequenziert. Die erhaltenen Sequenzen sind erste Teile des Seelöwengenoms, das gesamte Genom einer bisher noch nicht sequenzierten Bakterienart und drei mikrobielle Metagenome aus den Kelpwäldern.
"Die Sequenzierung ist im Kern eine grundlegende Technologie mit mikrobiologischen Anwendungen in Medizin und Ökologie. Die nächste Wissenschaftlergeneration in diesen neuen Forschungswerkzeugen zur Genomforschung auszubilden, ist von entscheidender Bedeutung.", sagte Christopher McLeod, Präsident und Geschäftsführer von 454 Life Sciences, einer Tochterfirma von Roche. "Unser neuestes Gerät, das GS Junior System, wurde mit dem Ziel entwickelt, auch einzelnen Forschern Zugang zur Hochdurchsatzsequenzierung zu ermöglichen und Hochschullehrern die Möglichkeit zu geben, die Technologie immer mehr in ihr Lehrprogramm aufzunehmen. Wir sind jetzt schon gespannt, wohin der aufstrebende Wissenschaftlernachwuchs diese Technologie in Zukunft führen wird."
Aufgrund des Umfangs der Aufgabe haben sich die Studierenden einem Team von internationalen Kooperationspartnern angeschlossen, das von Frau Professor Dinsdale geleitet wird. Zum Team gehören Wissenschaftler des Hubbs-SeaWorld Research Institute, der mexikanischen Universidad Autónoma de Baja California und des mexikanischen Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada. Die Partner aus verschiedenen Ländern und Fachdisziplinen werden gemeinsam an der Beschreibung der genetischen Anpassungen arbeiten, die es den Kalifornischen Seelöwen erlauben, im komplexen marinen Lebensraum des östlichen Pazifiks zu leben.
Um ein besseres Verständnis der marinen Ökosysteme zu gewinnen, in denen die Seelöwen leben, werden die Studentinnen und Studenten auch mikrobielle Metagenome aus den Kelpwäldern sequenzieren. Die Arbeit der Studierenden fliesst ein in die Forschungsziele des Labors von Professor Dinsdale, in denen die Wechselwirkungen zwischen großen und kleinen Organismen innerhalb eines Ökosystems untersucht werden. Dinsdale hat bereits gezeigt, dass Metagenome ein Profil des metabolischen Potenzials mikrobieller Lebensgemeinschaften darstellen und Störungen des Ökosystems anzeigen können. Im Kelpwaldprojekt wird man nun erforschen, wie Mikroorganismen und die Kalifornischen Seelöwen interagieren und die Dynamik und den Zustand der Kelpwälder beeinflussen.
"Ich möchte die Umwelt in ihrer Gesamtheit untersuchen und diese Sequenziertechnologie hat mir ermöglicht, zu verstehen, wie die kleinen Dinge den Zustand der Umwelt beeinflussen.", erklärte Dinsdale. "Durch Einbeziehung der Studierenden haben wir genügend Kapazität, um viele Komponenten der Kelpwälder zu sequenzieren, und zu verstehen, wie sie interagieren."
In den ersten vier Wochen des Kurses haben 21 Studentinnen und Studenten der Fachbereiche Ökologie, Biologie und Informatik mit dem Genome Sequencer FLX System mehr als 3 Millionen hochqualitative Reads generiert bzw. über 1 Milliarde DNA-Basen sequenziert. Die erhaltenen Sequenzen sind erste Teile des Seelöwengenoms, das gesamte Genom einer bisher noch nicht sequenzierten Bakterienart und drei mikrobielle Metagenome aus den Kelpwäldern.
"Die Sequenzierung ist im Kern eine grundlegende Technologie mit mikrobiologischen Anwendungen in Medizin und Ökologie. Die nächste Wissenschaftlergeneration in diesen neuen Forschungswerkzeugen zur Genomforschung auszubilden, ist von entscheidender Bedeutung.", sagte Christopher McLeod, Präsident und Geschäftsführer von 454 Life Sciences, einer Tochterfirma von Roche. "Unser neuestes Gerät, das GS Junior System, wurde mit dem Ziel entwickelt, auch einzelnen Forschern Zugang zur Hochdurchsatzsequenzierung zu ermöglichen und Hochschullehrern die Möglichkeit zu geben, die Technologie immer mehr in ihr Lehrprogramm aufzunehmen. Wir sind jetzt schon gespannt, wohin der aufstrebende Wissenschaftlernachwuchs diese Technologie in Zukunft führen wird."
