IlluminaPlattformen

Illumina-Plattformen umfassen Hochdurchsatz-Sequenzierungsinstrumente des Unternehmens Illumina, die weltweit in Forschungslaboren und Kliniken eingesetzt werden. Sie arbeiten überwiegend mit der Sequencing-by-Synthesis-Technologie, bei der Fluoreszenzsignale pro Zyklus den anwesenden Nukleotiden zugeordnet werden. Die DNA wird auf Flow Cells cloniert bzw. in Clustern vervielfältigt, sodass pro Zyklus Signale gelesen und in Basenfolgen übersetzt werden. Die erzeugten kurzen Reads werden anschliessend an Referenzgenomen oder Transkriptomen ausgerichtet.

Zu den bekanntesten Plattformfamilien gehören MiSeq, NextSeq, HiSeq und NovaSeq. MiSeq eignet sich für niedrigeren Durchsatz und längere Read-Längen in Einzelprojekten, NextSeq und HiSeq bedienen mittleren bis hohen Durchsatz, und NovaSeq 6000 bietet äußerst hohen Durchsatz für Großprojekte. Die Plattformen unterscheiden sich vor allem durch Durchsatz, Laufzeit, maximale Read-Länge und Skalierbarkeit, sodass sie verschiedene Anwendungsbereiche adressieren.

Anwendungen umfassen Whole-Genome-Sequenzierung (WGS), Whole-Exome-Sequenzierung (WES), gezielte Panel-Sequenzierung, RNA-Sequenzierung, Metagenomik sowie Epigenetik- und Einzelzell-Sequenzierung, wobei letztere durch kompatible Bibliotheken und Protokolle realisierbar ist. Illumina-Plattformen erzeugen große Mengen an Rohdaten, die in FASTQ-Dateien vorliegen; Basisaufrufe, Qualitätskennzahlen und Demultiplexing gehen in nachfolgende Bioinformatik-Pipelines über, etwa Alignment, Variant Calling und Downstream-Analysen.

Illumina gehört zu den führenden Anbietern in der Sequenzierungsbranche; seit den frühen 2000er-Jahren hat das Unternehmen mehrere Instrumentengenerationen eingeführt und prägt den Markt maßgeblich.