eRapport

Norwegian High Throughput DNA Sequencing Centre (NSC).

Prosjekt
Prosjektnummer
2010120
Ansvarlig person
Dag Undlien
Institusjon
Oslo universitetssykehus HF
Prosjektkategori
Regional teknologisk kjernefasilitet
Helsekategori
Generic Health Relevance
Forskningsaktivitet
2. Aetiology
Rapporter
2012 - sluttrapport
The Norwegian Sequencing Centre er en nasjonal kjernefasilitet for high throughput DNA sekvensering (HTS) hvor utstyret i hovedsak er finansiert av Norges Forskningsråds Infrastrukturprogram for kjernefasiliteter av nasjonal karakter. Vi har mottatt støtte til drift fra HSØ i totalt 4 år og har også mottatt støtte for 2013 og 2014. Dette er sluttrapportering for denne bevilgningen. I løpet av de siste tre årene har det vært en eksponensiell økning i antall brukere, atall prøver sekvensert, total sekvenseringsmengde og antall forskningspublikasjoner med utgangspunkt i NSC. I 2012 har NSC hatt 181 brukere hvorav 111 kom fra andre institusjoner enn vertsinstitusjonene (UiO og OUS). Brukere kommer fra hele landet inkludert alle unviersiteter/universitetssykehus i landet og også flere internasjonale brukere. I tillegg til sekvenseringsservice har kurs for brukere og informasjonsvirksomhet (foredrag) om NSC og HTS hatt høy prioritet. I løpet av 2012 har NSC personale vært med på å arrangere 4 ulike kurs om HTS og holdt totalt 28 foredrag om NSC og/eller HTS. I 2011 hadde NSC en brukerundersøkelse hvor det store flertallet av brukere var fornøyd/meget fornøyd med servicen fra NSC. For detaljer se NSCs hjemmesider på www.sequencing.uio.no. Basert på kompetansen opparbeidet gjennom NSC har avdeling for medisinsk genetikk startet et utviklingsprosjekt for etablering av HTS basert diagnostikk og har nå etablert det første HTS baserte diagnostikktilbudet (epileptisk encephalopati), og det er planlagt flere nye diagnostikktilbud basert på denne teknologien i 2013 innen flere ulike fagfelt; genetikk, patologi mm. HTS basert diagnostikk er avgjørende for å realisere visjonen om individualisert medisin. I tillegg har HTS betydelig potensiale mtp å både forbedre og effektivisere all DNA basert diagnostikk. Et prosjekt assossiert med NSC er innovasjonsprosjektet genAP, finansiert av VERDIKT programmet i NFR; se http://www.med.uio.no/klinmed/english/research/projects/genap/. Formålet her er å utvikle en analyse og lagringsplatform for HTS data.
2011
The Norwegian High Throughput Sequencing Centre (NSC) er en nasjonal og regional kjernefasilitet for dypsekvensering av DNA. Kjernefasiliteten gjør sekvensering for forskningsmiljøer over hele landet.NSC har har hatt stor aktivitet inneværende år og har utført dypsekvensering for forskere over hele landet og fra alle helseregioner. Cirka halvparten av prosjektene som har benyttet våre tjenester er fra Helse Sørøst, inkludert universiteter beliggende i regionen. Dypsekvensering er en metode som får stadig økende betydning for medisinsk forskning, både innen basalforskning, men også i økende grad klinisk forskning. Det å karakterisere pasienters DNA molekyler i detalj og sammenligne med hva man finner hos friske forsøkspersoner har gitt svært mye ny kunnskap om arvelige faktorers betydning for sykdom. Teknologien er en nøkkelteknologi for utviklingen av en mer individbasert medisinsk behandling som tar høyde for at pasienter er ulike og oftere enn i dag bør får differensiert medisinsk behandling. Teknikken brukes også til å studere erhvervete genforandringer, som de man finner i kreft, og vi har også utført sekvensering for flere prosjekter hvor man studerer genomet i kreftceller. Midlene fra Helse Sørøst har gått til å lønne en avdelingsingeniør og to bioinformatikere. Utstyret er i hovedsak finansiert av midler fra Norges Forskningsråd og Universitetet i Oslo. I løpet av året har vi gjort innkjøp av mye nytt utstyr; både nye sekvensatorer (en ny Illumina MySeq og en Ion Torrent PGM) og automatiseringsutstyr i form av pippeteringsrobot m.m. Automatisering av laboratorieprosedyrer er helt avgjørende for at vi skal kunne yte god service med den beskjedne bemanningen vi har, særlig så lenge vi nå har fått flere ulike maskiner å betjene. I tillegg til å yte service fortløpende har vi jobbet mye med å etablere ny metodikk som følge av det nye utstyret. Vi har også arrangert et heldagsseminar med internasjonale eksperter "High throughput DNA sequencing. Applications and challenges" 28.10.2011. 26-27 oktober holdt vi en workshop (som ble overtegnet) i praktisk bioinformatisk analyse av dypsekvenseringsdata. Vi har også i året som har gått gjennomført en brukerundersøkelse hvor over 40 brukere svarte på spørreskjema om hvorvidt de var fornøyde med servicen fra NSC. Det store flertallet var fornøyde (sammenfatning av undersøkelsen kan ettersendes om ønskelig). Som det fremgår av vedlagte publikasjonsliste har det blitt mange publikasjoner ut av prosjektene som er kjørt ved plattformen. Vi har drevet utstrakt informasjonsvirksomhet om dypsekvenseringsteknologien generelt og om NSC spesielt. Totalt har det vært gitt 25 foredrag på møter i hele Norge om virksomheten. NSC mottar som det fremgår støtte til ulike aspekter av sin virksomhet (utstyr, drift) fra flere kilder i tillegg til HSØ, bl.a. UiO, OUS og NFR. Har ikke satt opp totalregnskap i rapporten. HSØ er den viktigste finansieringskilden for daglig drift og støtten herfra er avgjørende for at vi kan yte den service vi gjør.
2010
Denne regionale kjernefasiliteten inngår som en av to partnere i en nasjonal kjernefasilitet, The Norwegian high throughput Sequencing Centre (NSC). High throughput sequencing er en relativt ny teknologi for å undersøke DNA molekyler. Kjernefasiliteten betjener forskere fra hele landet med denne typen analyser.NSC er organisert som en nasjonal service plattform innen high-throughput sekvensering, finansiert av FUGE (NFR), Helse Sør-Øst og INFRAstruktur programmet (NFR). Det er to partnere i senteret: Avd. for medisinsk genetikk, OUS, og CEES, UiO. Støtten fra NFR går kun til utstyr og støtten vi får fra HSØ går til drift av enheten på OUS. NSC er innlemmet inn under The Norwegian Genotyping and Sequencing Consortium (NGSC; www.ngsc.no). I løpet av 2009/2010 har vi fått en egen nettside (http://www.sequencing.uio.no/) hvor senteret som helhet beskrives, i tillegg listes type tjenester vi tilbyr og hvor interesserte kan henvende seg. Bestilling av tjenester foregår via skjema som kan lastes ned fra på denne nettsiden (”Project request” form og ”Submission form”). NSC blir videre profilert via lenker til http://www.sequencing.uio.no/ både fra Oslo Universitetssykehus og fra CEES (UiO). For promotering av senteret har vi hatt ”stand” og foredrag på Biokjemisk Vintermøte og holdt jevnlig en rekke foredrag om NSC og hva vi tilbyr av service (sekvenseringsmuligheter) i en rekke av våre universitetsbyer (se publiseringsinformasjon for mer detaljer her). Plattformen holder også kurs for interesserte og brukere. Vi holder også internasjonale kurs/seminar og workshops (i tillegg til endagsseminaret “High-throughput sequencing – applications and analyses” vi holdt 11. juni tidligere i år, arrangerer vi ”Nordic Genome Sequencing User Meeting” for 454 users i Oslo – 24. november). Antall brukere og den generelle pågangen på plattformen forteller at vi har lykkes brukbart med å nå ut. Samlet sett har det første driftsåret for "the Norwegian Sequencing Centre (NSC)" vært meget vellykket. Det har vært stor aktivitet. har nå fått erfaring med et bredt spekter av ulike anvendelser av teknologien. I dette første driftsåret har vi lagt mye vekt på å få opp en god organisering av plattformen. Synlighet har også vært viktig, og vi har etablert et web-site (www.sequencing.uio.no). En utfordring har vært og fått etablert de lokale strukturene og effektive samarbeidsformer mellom nodene. Vi har etablert velfungerende team og infrastrukturer ved begge "sites". Vi har fellesmøter jevnlig - og en arbeidsgruppe som skal koordinere virksomhetene. Det har blitt gjort investering i en "medium sized" robot (Beckman Coulter SPRIworks) for preparering av DNA bibliotek. Samlet sett, så vil dette forbedre servicen til plattformen. På instrument-siden har vi gått til anskaffelse av en oppgradert versjon av Illumina (GAII) - en såkalt Hiseq2000. Dette er en sekvenseringsmaskin med en betydelig større kapasitet enn GAII (en kjøring gir data tilsvarende re-sekvensering av 10 humane genom). Utstyret er finansiert av midler fra NFR.Det har vært noen tekniske problemer og utfordringer i inneværende periode. Bl.a. har dette gått på at Illumina maskinene ikke har fungert optimalt (problemer med hardware), at det har vært lang leveringstid på kits (periodevis)og sikker lagring av humane data. Hardwareproblemene mhp Illumina maskinene ble løst i sommer. Totalt har vi i perioden analsyert 165 prøver for 30 ulike forskergrupper. Plattformen er ny og det er derfor ikke mange publikasjoner å rapportere om, men dette vil endre seg i årene som kommer; flere publikasjoner er i arbeid.
Vitenskapelige artikler
Bellemain Eva, Davey Marie L, Kauserud Håvard, Epp Laura S, Boessenkool Sanne, Coissac Eric, Geml Jozsef, Edwards Mary, Willerslev Eske, Gussarova Galina, Taberlet Pierre, Brochmann Christian

Fungal palaeodiversity revealed using high-throughput metabarcoding of ancient DNA from arctic permafrost.

Environ Microbiol 2012 Oct. Epub 2012 okt 11

PMID: 23171292

Boessenkool Sanne, Epp Laura S, Haile James, Bellemain Eva, Edwards Mary, Coissac Eric, Willerslev Eske, Brochmann Christian

Blocking human contaminant DNA during PCR allows amplification of rare mammal species from sedimentary ancient DNA.

Mol Ecol 2012 Apr;21(8):1806-15. Epub 2011 okt 12

PMID: 21988749

Bråte Jon, Krabberød Anders K, Dolven Jane K, Ose Randi F, Kristensen Tom, Bjørklund Kjell R, Shalchian-Tabrizi Kamran

Radiolaria associated with large diversity of marine alveolates.

Protist 2012 Sep;163(5):767-77. Epub 2012 mai 31

PMID: 22658831

Epp Laura S, Boessenkool Sanne, Bellemain Eva P, Haile James, Esposito Alfonso, Riaz Tiayyba, Erséus Christer, Gusarov Vladimir I, Edwards Mary E, Johnsen Arild, Stenøien Hans K, Hassel Kristian, Kauserud Håvard, Yoccoz Nigel G, Bråthen Kari Anne, Willerslev Eske, Taberlet Pierre, Coissac Eric, Brochmann Christian

New environmental metabarcodes for analysing soil DNA: potential for studying past and present ecosystems.

Mol Ecol 2012 Apr;21(8):1821-33.

PMID: 22486821

Espelund Mari, Minge Marianne A, Gabrielsen Tove M, Nederbragt Alexander J, Shalchian-Tabrizi Kamran, Otis Christian, Turmel Monique, Lemieux Claude, Jakobsen Kjetill S

Genome fragmentation is not confined to the peridinin plastid in dinoflagellates.

PLoS One 2012;7(6):e38809. Epub 2012 jun 18

PMID: 22719952

Hamfjord Julian, Stangeland Astrid M, Hughes Timothy, Skrede Martina L, Tveit Kjell M, Ikdahl Tone, Kure Elin H

Differential expression of miRNAs in colorectal cancer: comparison of paired tumor tissue and adjacent normal mucosa using high-throughput sequencing.

PLoS One 2012;7(4):e34150. Epub 2012 apr 17

PMID: 22529906

Håvelsrud Othilde Elise, Haverkamp Thomas H A, Kristensen Tom, Jakobsen Kjetill S, Rike Anne Gunn

Metagenomic and geochemical characterization of pockmarked sediments overlaying the Troll petroleum reservoir in the North Sea.

BMC Microbiol 2012;12():203. Epub 2012 sep 11

PMID: 22966776

Jaeschke A, Jørgensen S L, Bernasconi S M, Pedersen R B, Thorseth I H, Früh-Green G L

Microbial diversity of Loki's Castle black smokers at the Arctic Mid-Ocean Ridge.

Geobiology 2012 Nov;10(6):548-61. Epub 2012 sep 25

PMID: 23006788

Kauserud Håvard, Kumar Surendra, Brysting Anne K, Nordén Jenni, Carlsen Tor

High consistency between replicate 454 pyrosequencing analyses of ectomycorrhizal plant root samples.

Mycorrhiza 2012 May;22(4):309-15. Epub 2011 jul 16

PMID: 21779811

Ougland Rune, Lando David, Jonson Ida, Dahl John A, Moen Marivi Nabong, Nordstrand Line M, Rognes Torbjørn, Lee Jeannie T, Klungland Arne, Kouzarides Tony, Larsen Elisabeth

ALKBH1 is a histone H2A dioxygenase involved in neural differentiation.

Stem Cells 2012 Dec;30(12):2672-82.

PMID: 22961808

Radax Regina, Rattei Thomas, Lanzen Anders, Bayer Christoph, Rapp Hans Tore, Urich Tim, Schleper Christa

Metatranscriptomics of the marine sponge Geodia barretti: tackling phylogeny and function of its microbial community.

Environ Microbiol 2012 May;14(5):1308-24. Epub 2012 feb 24

PMID: 22364353

Siddiqui Huma, Lagesen Karin, Nederbragt Alexander J, Jeansson Stig L, Jakobsen Kjetill S

Alterations of microbiota in urine from women with interstitial cystitis.

BMC Microbiol 2012;12():205. Epub 2012 sep 13

PMID: 22974186

Sorte Hanne, Mørkrid Lars, Rødningen Olaug, Kulseth Mari Ann, Stray-Pedersen Asbjørg, Matthijs Gert, Race Valerie, Houge Gunnar, Fiskerstrand Torunn, Bjurulf Bjørn, Lyle Robert, Prescott Trine

Severe ALG8-CDG (CDG-Ih) associated with homozygosity for two novel missense mutations detected by exome sequencing of candidate genes.

Eur J Med Genet 2012 Mar;55(3):196-202. Epub 2012 jan 16

PMID: 22306853

Squadrito Mario Leonardo, Pucci Ferdinando, Magri Laura, Moi Davide, Gilfillan Gregor D, Ranghetti Anna, Casazza Andrea, Mazzone Massimiliano, Lyle Robert, Naldini Luigi, De Palma Michele

miR-511-3p modulates genetic programs of tumor-associated macrophages.

Cell Rep 2012 Feb;1(2):141-54. Epub 2012 feb 9

PMID: 22832163

Roalkvam Irene, Dahle Håkon, Chen Yifeng, Jørgensen Steffen Leth, Haflidason Haflidi, Steen Ida Helene

Fine-Scale Community Structure Analysis of ANME in Nyegga Sediments with High and Low Methane Flux.

Front Microbiol 2012;3():216. Epub 2012 jun 15

PMID: 22715336

Gabrielsen Christina, Brede Dag A, Hernández Pablo E, Nes Ingolf F, Diep Dzung B

Genome sequence of the bacteriocin-producing strain Lactococcus garvieae DCC43.

J Bacteriol 2012 Dec;194(24):6976-7.

PMID: 23209230

Lindqvist M, Isaksson B, Grub C, Jonassen T Ø, Hällgren A

Detection and characterisation of SCCmec remnants in multiresistant methicillin-susceptible Staphylococcus aureus causing a clonal outbreak in a Swedish county.

Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2012 Feb;31(2):141-7. Epub 2011 mai 18

PMID: 21590357

Robertson Adam B, Dahl John Arne, Ougland Rune, Klungland Arne

Pull-down of 5-hydroxymethylcytosine DNA using JBP1-coated magnetic beads.

Nat Protoc 2012 Feb;7(2):340-50. Epub 2012 jan 26

PMID: 22281869

Undlien Dag E

[Individual genome sequencing].

Tidsskr Nor Laegeforen 2012 Feb;132(3):264.

PMID: 22314723

Selmer Kaja K, Gilfillan Gregor D, Strømme Petter, Lyle Robert, Hughes Timothy, Hjorthaug Hanne S, Brandal Kristin, Nakken Sigve, Misceo Doriana, Egeland Thore, Munthe Ludvig A, Braekken Sigrun K, Undlien Dag E

A mild form of Mucopolysaccharidosis IIIB diagnosed with targeted next-generation sequencing of linked genomic regions.

Eur J Hum Genet 2012 Jan;20(1):58-63. Epub 2011 jun 29

PMID: 21712855

Zhao Sen, Burki Fabien, Bråte Jon, Keeling Patrick J, Klaveness Dag, Shalchian-Tabrizi Kamran

Collodictyon--an ancient lineage in the tree of eukaryotes.

Mol Biol Evol 2012 Jun;29(6):1557-68. Epub 2012 jan 6

PMID: 22319147

Bengtsson Mia M, Sjøtun Kjersti, Lanzén Anders, Ovreås Lise

Bacterial diversity in relation to secondary production and succession on surfaces of the kelp Laminaria hyperborea.

ISME J 2012 Dec;6(12):2188-98. Epub 2012 jul 5

PMID: 22763650

Stokke Runar, Roalkvam Irene, Lanzen Anders, Haflidason Haflidi, Steen Ida H

Integrated metagenomic and metaproteomic analyses of an ANME-1-dominated community in marine cold seep sediments.

Environ Microbiol 2012 May;14(5):1333-46. Epub 2012 mar 9

PMID: 22404914

Sridhar Settu, Sharma Animesh, Kongshaug Heidi, Nilsen Frank, Jonassen Inge

Whole genome sequencing of the fish pathogen Francisella noatunensis subsp. orientalis Toba04 gives novel insights into Francisella evolution and pathogenecity.

BMC Genomics 2012;13():598. Epub 2012 nov 6

PMID: 23131096

Gilfillan Gregor D, Hughes Timothy, Sheng Ying, Hjorthaug Hanne S, Straub Tobias, Gervin Kristina, Harris Jennifer R, Undlien Dag E, Lyle Robert

Limitations and possibilities of low cell number ChIP-seq.

BMC Genomics 2012;13():645. Epub 2012 nov 21

PMID: 23171294

Davey Marie L, Heegaard Einar, Halvorsen Rune, Ohlson Mikael, Kauserud Håvard

Seasonal trends in the biomass and structure of bryophyte-associated fungal communities explored by 454 pyrosequencing.

New Phytol 2012 Sep;195(4):844-56. Epub 2012 jul 3

PMID: 22758207

Jorgensen Steffen Leth, Hannisdal Bjarte, Lanzén Anders, Baumberger Tamara, Flesland Kristin, Fonseca Rita, Ovreås Lise, Steen Ida H, Thorseth Ingunn H, Pedersen Rolf B, Schleper Christa

Correlating microbial community profiles with geochemical data in highly stratified sediments from the Arctic Mid-Ocean Ridge.

Proc Natl Acad Sci U S A 2012 Oct;109(42):E2846-55. Epub 2012 okt 1

PMID: 23027979

Leidenroth Andreas, Sorte Hanne Sørmo, Gilfillan Gregor, Ehrlich Melanie, Lyle Robert, Hewitt Jane E

Diagnosis by sequencing: correction of misdiagnosis from FSHD2 to LGMD2A by whole-exome analysis.

Eur J Hum Genet 2012 Sep;20(9):999-1003. Epub 2012 feb 29

PMID: 22378277

Nordstrand Line M, Furu Kari, Paulsen Jonas, Rognes Torbjørn, Klungland Arne

Alkbh1 and Tzfp repress a non-repeat piRNA cluster in pachytene spermatocytes.

Nucleic Acids Res 2012 Nov;40(21):10950-63. Epub 2012 sep 10

PMID: 22965116

Berry David, Mahfoudh Karim Ben, Wagner Michael, Loy Alexander

Barcoded primers used in multiplex amplicon pyrosequencing bias amplification.

Appl Environ Microbiol 2011 Nov;77(21):7846-9. Epub 2011 sep 2

PMID: 21890669

Gabrielsen Tove M, Minge Marianne A, Espelund Mari, Tooming-Klunderud Ave, Patil Vishwanath, Nederbragt Alexander J, Otis Christian, Turmel Monique, Shalchian-Tabrizi Kamran, Lemieux Claude, Jakobsen Kjetill S

Genome evolution of a tertiary dinoflagellate plastid.

PLoS One 2011;6(4):e19132. Epub 2011 apr 26

PMID: 21541332

Hildahl Jon, Sandvik Guro K, Edvardsen Rolf B, Fagernes Cathrine, Norberg Birgitta, Haug Trude M, Weltzien Finn-Arne

Identification and gene expression analysis of three GnRH genes in female Atlantic cod during puberty provides insight into GnRH variant gene loss in fish.

Gen Comp Endocrinol 2011 Jul;172(3):458-67. Epub 2011 apr 20

PMID: 21521645

Lanzén Anders, Jørgensen Steffen L, Bengtsson Mia M, Jonassen Inge, Øvreås Lise, Urich Tim

Exploring the composition and diversity of microbial communities at the Jan Mayen hydrothermal vent field using RNA and DNA.

FEMS Microbiol Ecol 2011 Sep;77(3):577-89. Epub 2011 jul 4

PMID: 21627670

Roalkvam Irene, Jørgensen Steffen Leth, Chen Yifeng, Stokke Runar, Dahle Håkon, Hocking William Peter, Lanzén Anders, Haflidason Haflidi, Steen Ida Helene

New insight into stratification of anaerobic methanotrophs in cold seep sediments.

FEMS Microbiol Ecol 2011 Nov;78(2):233-43. Epub 2011 jul 14

PMID: 21676010

Star Bastiaan, Nederbragt Alexander J, Jentoft Sissel, Grimholt Unni, Malmstrøm Martin, Gregers Tone F, Rounge Trine B, Paulsen Jonas, Solbakken Monica H, Sharma Animesh, Wetten Ola F, Lanzén Anders, Winer Roger, Knight James, Vogel Jan-Hinnerk, Aken Bronwen, Andersen Oivind, Lagesen Karin, Tooming-Klunderud Ave, Edvardsen Rolf B, Tina Kirubakaran G, Espelund Mari, Nepal Chirag, Previti Christopher, Karlsen Bård Ove, Moum Truls, Skage Morten, Berg Paul R, Gjøen Tor, Kuhl Heiner, Thorsen Jim, Malde Ketil, Reinhardt Richard, Du Lei, Johansen Steinar D, Searle Steve, Lien Sigbjørn, Nilsen Frank, Jonassen Inge, Omholt Stig W, Stenseth Nils Chr, Jakobsen Kjetill S

The genome sequence of Atlantic cod reveals a unique immune system.

Nature 2011 Sep;477(7363):207-10. Epub 2011 aug 10

PMID: 21832995

Stüken Anke, Orr Russell J S, Kellmann Ralf, Murray Shauna A, Neilan Brett A, Jakobsen Kjetill S

Discovery of nuclear-encoded genes for the neurotoxin saxitoxin in dinoflagellates.

PLoS One 2011;6(5):e20096. Epub 2011 mai 18

PMID: 21625593

Siddiqui Huma, Nederbragt Alexander J, Lagesen Karin, Jeansson Stig L, Jakobsen Kjetill S

Assessing diversity of the female urine microbiota by high throughput sequencing of 16S rDNA amplicons.

BMC Microbiol 2011;11():244. Epub 2011 nov 2

PMID: 22047020

Håvelsrud Othilde Elise, Haverkamp Thomas H A, Kristensen Tom, Jakobsen Kjetill S, Rike Anne Gunn

A metagenomic study of methanotrophic microorganisms in Coal Oil Point seep sediments.

BMC Microbiol 2011;11():221. Epub 2011 okt 4

PMID: 21970369

Dag Undlien

En ny æra for DNA sekvensering. Nye muligheter og nye utfordringer i humanmedisin.

Genialt 1/2010 s 16-18

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til eRapport

Personvern  -  Informasjonskapsler