Dein Tweet zur Anschaffung des Gerätes ist auf Twitter auch bei vielen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern außerhalb des IPK auf eine enorme Resonanz gestoßen und hat viel Euphorie ausgelöst. Was bedeutet die Anschaffung für Dich als Wissenschaftler und Arbeitsgruppenleiter?
Es handelt sich nach Angaben des Herstellers um das erste Gerät, das an eine Forschungseinrichtung in Deutschland ausgeliefert worden ist - d.h., das IPK ist in der Lage, diese neue Plattform bereits sehr früh für die Genomforschung an Kulturpflanzen und deren Wildformen einzusetzen. Das eröffnet uns neue Möglichkeiten im Rahmen vorhandener Projekte, aber auch bei der Einwerbung der Drittmittel für künftige Forschungsprojekte.
Was unterscheidet das Gerät von den Vorgängermodellen? Kannst Du das einmal ganz konkret und anschaulich erläutern?
Mit der Anschaffung haben wir Zugang zu der neuesten Plattform der sogenannten Single-Molecule-Real-Time (SMRT)-Sequenzierung (Einzelmolekülsequenzierung), also der Methode, die die Genomforschung in den vergangenen drei Jahren erneut revolutioniert hat und die die vollständige Sequenzierung und Assemblierung großer, komplexer Genome - insbesondere Pflanzengenome, zu einer Routineanwendung hat werden lassen. Die Methode an sich ist nicht wesentlich verändert, aber die Technik ist verbessert worden. Dies erlaubt es, mehr Daten in sehr viel kürzeren Zeiträumen zu erzeugen - und das Ganze zu erheblich günstigeren Kosten.
Kannst Du die Verbesserungen gegenüber dem Vorgängermodell anhand einiger Zahlen konkret beschreiben?
Auf einem Gerät kann man jetzt vier Proben an einem Tag sequenzieren - bisher dauerte es fünf Tage. Dies erlaubt es uns theoretisch, statt 60 ca. 1.500 Gersten-Genome pro Jahr zu sequenzieren und vollständig zusammenzusetzen. Man bekommt außerdem mehr Daten für das gleich Geld, d.h. insgesamt wird Sequenzierung erneut kostengünstiger.
Und zu welchem Zweck wird es erstmals genutzt?
Wir werden das Gerät konkret im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projektes SHAPE-P3 einsetzen, in dem wir uns mit der Analyse des sogenannten Gerste-Pangenoms beschäftigen, letztlich der (fast) vollständigen Erfassung der Genomdiversität dieser wichtigen Kulturart und der Verfügbarmachung für Forschung und Züchtung. Aber auch bei der Entwicklung der Bundeszentralen Ex-situ-Genbank zu einem bio-digitalen Ressourcenzentrum wird das neue Gerät es uns erlauben, die Genome einer Vielzahl von Kulturpflanzen und deren Wildformen zu entschlüsseln.
Was hat das neue Gerät gekostet? Und wie wurde die Anschaffung finanziert?
Das Gerät hat knapp eine Million Euro gekostet und konnte durch einen Drittmittelförderbescheid des BMBF finanziert werden, inkl. eines Eigenanteils des IPK.
Gehören mit dem neuen Instrument die bisher im IPK-Genomzentrum etablierten Geräte zum alten Eisen? Was passiert mit den bisherigen Geräten?
Für uns stellen die unterschiedlichen Sequenziergeräte, die wir aufgrund ihrer unterschiedlichen Spezifikationen und Datenformate betreiben, ganz klar komplementäre Technologien dar, die es uns ermöglichen, ein breites Spektrum an Forschungsfragen zu adressieren. Neben dem jetzt beschafften Gerät betreiben wir das, seinerzeit im Jahr 2013 über EFRE Mittel beschaffte, Vorgängermodell noch auf absehbare Zeit weiter. Das liegt einfach daran, dass noch nicht alle Anwendungen, für die wir die Einzelmolekülsequenzierung einsetzen, auf dem neuen Gerät etabliert sind. Dies ist aber seitens des Herstellers für Ende 2023 in Aussicht gestellt worden, so dass dann tatsächlich das bisherige Gerät stillgelegt werden wird. Das ist bei einer zehnjährigen Betriebszeit in der Forschung aber auch kein vollkommen ungewöhnlicher Vorgang.