Leitung
Univ.-Prof. Dr. med. Rafael Kramann, Medizinische Klinik II
Beteiligte
Dr. med. Konrad Hoeft
Dr. med. David Schumacher
Projektbeschreibung
Im vorgeschlagenen Projekt soll überprüft werden, ob periphere mononukleäre Blutzellen (kurz PBMC) verschiedener Patienten anhand ihrer Single-Nucleotide Polymorphismen (SNP) in Einzel-Zell-RNA Sequenzierungs-Daten unterscheiden kann. Dies ist von großem Wert für das Feld, da die Unterscheidung von Patienten mittels SNPs in Einzel-Zell-RNA-Sequenzierungs -Daten es ermöglichen würde Proben von verschiedenen Patienten für die Einzel-Zell RNA Sequenzierung zu poolen. Durch das Poolen könnte man die Kosten der Einzel-Zell RNA Sequenzierung stark reduzieren.
Um diese Hypothese zu überprüfen, werden PBMC aus EDTA-Vollblut von verschiedenen Patienten (n=30) isoliert. Ein Teil der isolierten Zellen wird für die Whole-Exome-Sequenzierung (WES, ca. 1/4) und Bulk-RNA Sequenzierung (ca. 1/4) verwendet. Die restlichen Zellen (ca. 2/4) werden für die Einzel-Zell-RNA Sequenzierung verwendet. Als Kontrolle wird das Oligonukleotid-spezifische Multiplexing-Protokoll von 10X verwendet (10x Cellplex). Hierfür werden die Zellen zunächst mit einem patienten-spezifischen Oligonukleotid-Lipidanker gelabelet. Anhand der patienten-spezifischen Oligonukleotide, welche im Rahmen der Einzel-Zell RNA Sequenzierungs ebenfalls amplifiziert werden, können die Einzel-Zellen wieder den einzelnen Patieten zugeordnet werden. Nach Labeling der Zellen mit den Cellplex-Lipidankern werden die Zellen gepooled und Einzel-Zell RNA sequenziert (10X Chromium 3‘ v3.1). Im Anschluss erfolgt mittels bioinformatischen Analysen die Bestimmung von SNPs für alle Einzelzellen, und die Zuordnung der Einzel-Zellen zu den Patienten anhand der bestimmten SNPs. Als Erfolgskontrolle wird die SNP-Zuordnung mit der 10x Cellplex Zuordnung verglichen.
Die WES und Bulk-RNA Sequenzierungsdaten der Patienten werden verwendet um patienten-spezifische SNPs zu identifizieren. Das individuelle SNP-Profil eines jeden Patienten kann im Anschluss mit den SNP-Daten der Einzel-Zell-RNA Sequenzierungsdaten verglichen werden. Dadurch kann bestimmt werden, wieviele und welche SNPs in der Einzel-Zell RNA Sequenzierung erkannt werden.
Forschungsschwerpunkte
Einzelzell-RNA-Sequenzierung
