Sequenzierungsauswertung

Sequenzierungsauswertung bezeichnet den systematischen Prozess der Analyse von Rohdaten, die aus Sequenzierungsexperimenten stammen. Ziel ist es, aus den gemessenen Nukleotidtrajektorien biologisch relevante Informationen zu extrahieren, etwa Varianten im Genom, Expressionsprofile oder epigenetische Marker. Der Ablauf beginnt mit der Beschaffung der Rohsequenzen, die typischerweise von Hochdurchsatzplattformen wie Illumina, PacBio oder Oxford Nanopore erzeugt werden. Anschließend erfolgt eine Qualitätsbewertung der Daten, bei der Merkmale wie Leselänge, Phred‑Score‑Verteilung und Zusammensetzung der Nukleotide (GC‑Gehalt) überprüft werden. Auf Basis dieser Bewertung werden Adaptersequenzen entfernt und fehlerhafte Basen korrigiert.

Im nächsten Schritt werden die bereinigten Reads entweder auf ein Referenzgenom ausgerichtet oder im Falle von De‑novo‑Assemblies rekonstruiert. Die Ausrichtung ermöglicht die Identifikation von Single‑Nucleotide‑Polymorphismen (SNPs), Insertionen oder Deletions (Indels). Für Transkriptom‑Analysen erfolgt die Quantifizierung der Ausdruckslevels durch Zähler von Reads, die auf Genen oder Transkripten fallen. Die endgültige Ansprache erfolgt anschließend in der Annotation, bei der gefundene Varianten oder Gene mit öffentlich verfügbaren Datenbanken abgeglichen werden, um funktionelle Einblicke zu gewinnen. In der Regel nutzt die Sequenzierungsauswertung etablierte Pipelines wie GATK, STAR, HISAT2 oder Minimap2, die die einzelnen Schritte automatisieren und standardisieren.

Sequenzierungsauswertung ist in der Forschung und Diagnostik von zentraler Bedeutung. Sie ermöglicht die Identifikation genetischer Ursachen von Krankheiten, die Charakterisierung von Mikroorganismen, die Untersuchung evolutiver Prozesse und die Entwicklung personalisierter Therapien. Durch kontinuierliche Verbesserung von Algorithmen und Speicherinfrastruktur lassen sich die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Auswertung stetig erhöhen, wodurch immer komplexere Fragestellungen beantwortet werden können.