• Zum Inhalt springen (Accesskey 1)
  • Zur Suche springen (Accesskey 7)
FWF — Österreichischer Wissenschaftsfonds
  • Zur Übersichtsseite Entdecken

    • Forschungsradar
      • Historisches Forschungsradar 1974–1994
    • Entdeckungen
      • Emmanuelle Charpentier
      • Adrian Constantin
      • Monika Henzinger
      • Ferenc Krausz
      • Wolfgang Lutz
      • Walter Pohl
      • Christa Schleper
      • Elly Tanaka
      • Anton Zeilinger
    • Impact Stories
      • Verena Gassner
      • Wolfgang Lechner
      • Georg Winter
    • scilog-Magazin
    • Austrian Science Awards
      • FWF-Wittgenstein-Preise
      • FWF-ASTRA-Preise
      • FWF-START-Preise
      • Auszeichnungsfeier
    • excellent=austria
      • Clusters of Excellence
      • Emerging Fields
    • Im Fokus
      • 40 Jahre Erwin-Schrödinger-Programm
      • Quantum Austria
      • Spezialforschungsbereiche
    • Dialog und Diskussion
      • think.beyond Summit
      • Am Puls
      • Was die Welt zusammenhält
      • FWF Women’s Circle
      • Science Lectures
    • Wissenstransfer-Events
    • E-Book Library
  • Zur Übersichtsseite Fördern

    • Förderportfolio
      • excellent=austria
        • Clusters of Excellence
        • Emerging Fields
      • Projekte
        • Einzelprojekte
        • Einzelprojekte International
        • Klinische Forschung
        • 1000 Ideen
        • Entwicklung und Erschließung der Künste
        • FWF-Wittgenstein-Preis
      • Karrieren
        • ESPRIT
        • FWF-ASTRA-Preise
        • Erwin Schrödinger
        • doc.funds
        • doc.funds.connect
      • Kooperationen
        • Spezialforschungsgruppen
        • Spezialforschungsbereiche
        • Forschungsgruppen
        • International – Multilaterale Initiativen
        • #ConnectingMinds
      • Kommunikation
        • Top Citizen Science
        • Wissenschaftskommunikation
        • Buchpublikationen
        • Digitale Publikationen
        • Open-Access-Pauschale
      • Themenförderungen
        • AI Mission Austria
        • Belmont Forum
        • ERA-NET HERA
        • ERA-NET NORFACE
        • ERA-NET QuantERA
        • ERA-NET TRANSCAN
        • Ersatzmethoden für Tierversuche
        • Europäische Partnerschaft Biodiversa+
        • Europäische Partnerschaft ERA4Health
        • Europäische Partnerschaft ERDERA
        • Europäische Partnerschaft EUPAHW
        • Europäische Partnerschaft FutureFoodS
        • Europäische Partnerschaft OHAMR
        • Europäische Partnerschaft PerMed
        • Europäische Partnerschaft Water4All
        • Gottfried-und-Vera-Weiss-Preis
        • netidee SCIENCE
        • Projekte der Herzfelder-Stiftung
        • Quantum Austria
        • Rückenwind-Förderbonus
        • WE&ME Award
        • Zero Emissions Award
      • Länderkooperationen
        • Belgien/Flandern
        • Deutschland
        • Frankreich
        • Italien/Südtirol
        • Japan
        • Luxemburg
        • Polen
        • Schweiz
        • Slowenien
        • Taiwan
        • Tirol–Südtirol–Trentino
        • Tschechien
        • Ungarn
    • Schritt für Schritt
      • Förderung finden
      • Antrag einreichen
      • Internationales Peer-Review
      • Förderentscheidung
      • Projekt durchführen
      • Projekt beenden
      • Weitere Informationen
        • Integrität und Ethik
        • Inklusion
        • Antragstellung aus dem Ausland
        • Personalkosten
        • PROFI
        • Projektendberichte
        • Projektendberichtsumfrage
    • FAQ
      • Projektphase PROFI
      • Projektphase Ad personam
      • Auslaufende Programme
        • Elise Richter und Elise Richter PEEK
        • FWF-START-Preise
  • Zur Übersichtsseite Über uns

    • Leitbild
    • FWF-Film
    • Werte
    • Zahlen und Daten
    • Jahresbericht
    • Aufgaben und Aktivitäten
      • Forschungsförderung
        • Matching-Funds-Förderungen
      • Internationale Kooperationen
      • Studien und Publikationen
      • Chancengleichheit und Diversität
        • Ziele und Prinzipien
        • Maßnahmen
        • Bias-Sensibilisierung in der Begutachtung
        • Begriffe und Definitionen
        • Karriere in der Spitzenforschung
      • Open Science
        • Open-Access-Policy
          • Open-Access-Policy für begutachtete Publikationen
          • Open-Access-Policy für begutachtete Buchpublikationen
          • Open-Access-Policy für Forschungsdaten
        • Forschungsdatenmanagement
        • Citizen Science
        • Open-Science-Infrastrukturen
        • Open-Science-Förderung
      • Evaluierungen und Qualitätssicherung
      • Wissenschaftliche Integrität
      • Wissenschaftskommunikation
      • Philanthropie
      • Nachhaltigkeit
    • Geschichte
    • Gesetzliche Grundlagen
    • Organisation
      • Gremien
        • Präsidium
        • Aufsichtsrat
        • Delegiertenversammlung
        • Kuratorium
        • Jurys
      • Geschäftsstelle
    • Arbeiten im FWF
  • Zur Übersichtsseite Aktuelles

    • News
    • Presse
      • Logos
    • Eventkalender
      • Veranstaltung eintragen
      • FWF-Infoveranstaltungen
    • Jobbörse
      • Job eintragen
    • Newsletter
  • Entdecken, 
    worauf es
    ankommt.

    FWF-Newsletter Presse-Newsletter Kalender-Newsletter Job-Newsletter scilog-Newsletter

    SOCIAL MEDIA

    • LinkedIn, externe URL, öffnet sich in einem neuen Fenster
    • , externe URL, öffnet sich in einem neuen Fenster
    • Facebook, externe URL, öffnet sich in einem neuen Fenster
    • Instagram, externe URL, öffnet sich in einem neuen Fenster
    • YouTube, externe URL, öffnet sich in einem neuen Fenster

    SCILOG

    • Scilog — Das Wissenschaftsmagazin des Österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF)
  • elane-Login, externe URL, öffnet sich in einem neuen Fenster
  • Scilog externe URL, öffnet sich in einem neuen Fenster
  • en Switch to English

  

Basen-modifizierte RNA Sequenzen für Nanopore Sequenzierung

Large libraries of base-modified RNA for Nanopore sequencing

Jory Lietard (ORCID: 0000-0003-4523-6001)
  • Grant-DOI 10.55776/P34284
  • Förderprogramm Einzelprojekte
  • Status beendet
  • Projektbeginn 04.10.2021
  • Projektende 03.10.2025
  • Bewilligungssumme 405.206 €
  • Projekt-Website

Wissenschaftsdisziplinen

Chemie (70%); Informatik (10%); Nanotechnologie (20%)

Keywords

    Microarray Photolithography, Nucleic Acid Chemistry, RNA synthesis, RNA base modifications, Nanopore sequencing, Neural Network Training

Abstract

RNA ist das Bindeglied zwischen der genetischen Information (gespeichert in DNA) und dem Produkt der Genexpression (Proteinen) und ist, wie auch DNA, eine Nukleinsäure, ein Biopolymer, das aus vier verschiedenen Bausteinen oder Basen (A, C, G und U) besteht, die in einer ganz bestimmten Reihenfolge, der sogenannten Sequenz, miteinander verbunden sind. Jedoch offenbart sich zunehmend, dass RNA auch eine reiche Vielfalt anderer Basen enthält, die sehr unterschiedliche Rollen im zellulären Umfeld einnehmen. Die Identifizierung von Basen, die über das genetische Standardalphabet hinausgehen, ist der einzige Weg, mit dem Wissenschaftler die RNA-Welt erforschen können. Aber dies ist ein schwieriges Unterfangen, arbeitsintensiv und mit sehr geringem Durchsatz. Vor kurzem wurde eine neue Technik zur Sequenzierung von Nukleinsäuren entwickelt, die sogenannte Nanopore-Sequenzierung, welche RNA direkt lesen und die Sequenz ermitteln kann. Sie hat das Potenzial, eine sehr große Bandbreite biologisch relevanter Basenmodifikationen zu identifizieren. Doch um das zu realisieren, müssen Software und Programme, die zur Identifizierung von RNA-Basen verwendet werden, darauf trainiert werden, neue Elemente zu erkennen. Dieses Computertraining sorgfältig und effizient umzusetzen, erfordert die Herstellung komplexer Sets von RNA-Sequenzen, die bestimmte Basenmodifikationen enthalten. Der einzige synthetische Ansatz, der große Mengen einzigartiger RNA-Sequenzen mit sehr hohem Durchsatz liefern kann, ist die Synthese von Microarrays. Dabei werden Hunderttausende von Nukleinsäuresequenzen parallel auf einer einzigen Plattform hergestellt, wobei jede Sequenz an einer exakt definierten Position der Glasoberfläche lokalisiert ist. In unserem Labor verwenden wir UV-Licht, um die Synthese von DNA- und RNA-Sequenzen in einem Prozess namens Photolithographie zu steuern. In diesem Projekt planen wir, vier neue RNA-Basen, die in der Natur vorkommen, mithilfe der Microarray-Photolithographie in die RNA-Sequenzen einzubauen: m6A, m5C, Inosin und Pseudouridin. Unser Plan sieht vor, die neuen Basen mit hoher Präzision in alle möglichen Sequenzkontexte einzuführen, um Computeralgorithmen beizubringen, eine neue Base unabhängig von ihrer benachbarten chemischen Umgebung eindeutig zu erkennen. Zu diesem Zweck werden wir spezielle RNA-Bausteine (Phosphoramidite) verwenden, die jeder der vier neuen RNA-Basen entsprechen. Anschließend führen wir die Sequenzierung der RNA-Bibliotheken durch, beginnend mit unmodifizierter RNA und schrittweiser Erhöhung der Sequenzkomplexität mit bis zu vier Basenmodifikationen gemischt mit A, C, G und U aus dem genetischen Standardalphabet. Sequenzierung und Datenanalyse werden von Kooperationspartnern am Center for Genomic Science des Italian Institute of Technology in Mailand durchgeführt. Mit der Möglichkeit zur Identifizierung von acht verschiedenen RNA-Basen in einem einzigen Experiment, werden diese trainierten Algorithmen und Programme, die zur Analyse der Sequenzierungsläufe verwendet werden, der Bioinformatik-Community frei zur Verfügung stehen und weitgehend auf alle Experimente zur Nanopore-RNA-Sequenzierung anwendbar sein. Im Gegenzug wird die Sequenzierung Aufschluss über die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der chemischen Synthese von RNA durch Microarray- Photolithographie geben, insbesondere über die Insertions-, Deletions- und Substitutionsraten. Dies ist für die Verbesserung und Optimierung unserer Syntheseprotokolle von entscheidender Bedeutung, um die relevanten Fehlerquellen zu erkennen und aus ihnen zu lernen.

Forschungsstätte(n)
  • Universität Wien - 100%
Internationale Projektbeteiligte
  • Tommaso Leonardi, Italian Institute of Technology - Italien
  • Adrien Léger, EMBL Outstation Hinxton - Vereinigtes Königreich

Research Output

  • 92 Zitationen
  • 11 Publikationen
Publikationen
  • 2022
    Titel Sequence-dependent quenching of fluorescein fluorescence on single-stranded and double-stranded DNA
    DOI 10.1039/d2ra00534d
    Typ Journal Article
    Autor Lietard J
    Journal RSC Advances
    Seiten 5629-5637
    Link Publikation
  • 2022
    Titel An 8-bit monochrome palette of fluorescent nucleic acid sequences for DNA-based painting
    DOI 10.1039/d2nr05269e
    Typ Journal Article
    Autor Kekic T
    Journal Nanoscale
    Seiten 17528-17533
    Link Publikation
  • 2023
    Titel In situ enzymatic template replication on DNA microarrays
    DOI 10.1016/j.ymeth.2023.03.006
    Typ Journal Article
    Autor Schaudy E
    Journal Methods
    Seiten 33-41
    Link Publikation
  • 2024
    Titel Accelerated, high-quality photolithographic synthesis of RNA microarrays in situ
    DOI 10.1126/sciadv.ado6762
    Typ Journal Article
    Autor Kekic T
    Journal Science Advances
    Link Publikation
  • 2024
    Titel Nonaqueous Oxidation in DNA Microarray Synthesis Improves the Oligonucleotide Quality and Preserves Surface Integrity on Gold and Indium Tin Oxide Substrates
    DOI 10.1021/acs.analchem.3c04166
    Typ Journal Article
    Autor Schaudy E
    Journal Analytical Chemistry
    Seiten 2378-2386
    Link Publikation
  • 2024
    Titel Parallel DNA Synthesis to Produce Multi-Usage Two-Dimensional Barcodes
    DOI 10.3390/app142411663
    Typ Journal Article
    Autor Parlar E
    Journal Applied Sciences
    Seiten 11663
    Link Publikation
  • 2024
    Titel An open-source advanced maskless synthesizer for light-directed chemical synthesis of large nucleic acid libraries and microarrays
    DOI 10.26434/chemrxiv-2024-j4c90
    Typ Preprint
    Autor Behr J
    Link Publikation
  • 2023
    Titel Dipodal Silanes Greatly Stabilize Glass Surface Functionalization for DNA Microarray Synthesis and High-Throughput Biological Assays
    DOI 10.1021/acs.analchem.3c03399
    Typ Journal Article
    Autor Das A
    Journal Analytical Chemistry
    Seiten 15384-15393
    Link Publikation
  • 2023
    Titel A Canvas of Spatially Arranged DNA Strands that Can Produce 24-bit Color Depth
    DOI 10.1021/jacs.3c06500
    Typ Journal Article
    Autor Kekic´ T
    Journal Journal of the American Chemical Society
    Seiten 22293-22297
    Link Publikation
  • 2022
    Titel Simple synthesis of massively parallel RNA microarrays via enzymatic conversion from DNA microarrays
    DOI 10.1038/s41467-022-31370-9
    Typ Journal Article
    Autor Schaudy E
    Journal Nature Communications
    Seiten 3772
    Link Publikation
  • 2022
    Titel Sequence-dependence of Cy3 and Cy5 dyes in 3' terminally-labeled single-stranded DNA
    DOI 10.1038/s41598-022-19069-9
    Typ Journal Article
    Autor Kekic T
    Journal Scientific Reports
    Seiten 14803
    Link Publikation

Entdecken, 
worauf es
ankommt.

Newsletter

FWF-Newsletter Presse-Newsletter Kalender-Newsletter Job-Newsletter scilog-Newsletter

Kontakt

Österreichischer Wissenschaftsfonds FWF
Georg-Coch-Platz 2
(Eingang Wiesingerstraße 4)
1010 Wien

office(at)fwf.ac.at
+43 1 505 67 40

Allgemeines

  • Jobbörse
  • Arbeiten im FWF
  • Presse
  • Philanthropie
  • scilog
  • Geschäftsstelle
  • Social Media Directory
  • LinkedIn, externe URL, öffnet sich in einem neuen Fenster
  • , externe URL, öffnet sich in einem neuen Fenster
  • Facebook, externe URL, öffnet sich in einem neuen Fenster
  • Instagram, externe URL, öffnet sich in einem neuen Fenster
  • YouTube, externe URL, öffnet sich in einem neuen Fenster
  • Cookies
  • Hinweisgeber:innensystem
  • Barrierefreiheitserklärung
  • Datenschutz
  • Impressum
  • IFG-Formular
  • Social Media Directory
  • © Österreichischer Wissenschaftsfonds FWF
© Österreichischer Wissenschaftsfonds FWF