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Medizinische Universität Graz    

Meine Abschlussarbeiten - Publikationen

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Bibliografische Informationen
 Vergleich traditioneller PCR-basierter Methoden mit neu zu etablierendem Long-Read-Sequencing in der Diagnostik von ausgewählten Repeat-Expansions-Erkrankungen  
 Hintergrund: Repeat-Expansions-Erkrankungen stellen eine Gruppe Erkrankungen dar, bei denen die molekulargenetische Diagnostik mit besonderen methodischen Herausforderungen verbunden ist. Da die momentan verwendeten traditionellen PCR-basierten Methoden Einschränkungen aufweisen, untersucht diese Arbeit die Leistungsfähigkeit von Long-Read-Sequencing (LRS) im Vergleich zu diesen Methoden für die Diagnostik ausgewählter Repeat-Expansions-Erkrankungen.

Methoden: Das Patient*innenkollektiv umfasst 57 Proben für Erkrankungen in den Genen FMR1, C9orf72, FXN, HTT, DMPK, RFC1, verschiedene SCAs und PHOX2B. Alle 57 Proben wurden zunächst mit traditionellen Methoden wie Triplet-Repeat-Primed PCR, Fragmentanalyse, Sangersequenzierung und methylie-rungssensitiver-MLPA analysiert. Aufgrund zeitlicher Limitationen bei der Etablierung der LRS-Methode wurden lediglich 17 der Proben mittels PacBio HiFi-Sequenzierung untersucht. Die Ergebnisse beider Methoden wurden anschliessend verglichen.

Ergebnisse: Traditionelle PCR-basierte Methoden lieferten bei kleineren bis mittleren Repeat-Längen, sowie bei der Darstellung von Mosaiken zuverlässige Resultate, zeigten jedoch Einschränkungen bei der Quantifizierung von grossen Expansionen und der Charakterisierung von Sequenzmotiven. LRS ermöglichte eine präzisere Quantifizierung mit Werten bis zu 720 Repeats, die Identifikation von Sequenzmotiven, sowie die simultane Analyse des Methylierungsstatus. Bei 12 von 17 Proben stimmten die Ergebnisse beider Methoden weitgehend überein. Beobachtete Limitationen von LRS waren ein allelischer Bias mit teilweise nur einem Read pro expandiertem Allel, eingeschränkte automatische Mosaik-Detektion durch die verwendete Software und ein höherer DNA-Bedarf.

Schlussfolgerung: LRS ist unter den verwendeten Bedingungen kein vollständiger Ersatz für traditionelle Methoden, bietet jedoch in ausgewählten diagnostischen Situationen Vorteile. PCR-basierte Methoden bleiben aufgrund ihrer Robustheit, schnellen Durchführbarkeit und zuverlässigen Mosaik-Detektion die Methode der Wahl für die Routinediagnostik bei gezieltem klinischem Verdacht. Ergänzend bietet sich LRS als Screeningmethode für die parallele Analyse einer Vielzahl von Repeat-Expansions-Erkrankungen und als komplementäre Methode bei spezifischen Fragestellungen an.  
 Long-Read-Sequencing; Repeat-Expansions-Erkrankung; PCR-basierte Methoden; Methoden-Vergleich  
 
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Autorinnen*Autoren / Co-Autorinnen*Co-Autoren
  Humbel, Angelika
Betreuende Einrichtung / Studium
  Diagnostik & Forschungsinstitut für Humangenetik
 UO 999 018 Universitätslehrgang (ao. MA); Medizinische Genetik  
Betreuung / Beurteilung
  Petek, Erwin; Ao.Univ.-Prof. Mag. Dr. Dr.