Kursdetails
Überblick
Dieses intensive viertägige Praxistraining bietet eine strukturierte Einführung in Next-Generation Sequencing (NGS), genomische Arbeitsabläufe, Sequenziertechnologien und die Analyse von NGS-Daten.
Der Kurs umfasst den gesamten Arbeitsablauf: Versuchsplanung, Probenauswahl, Prinzipien der DNA-/RNA-Extraktion, Qualitätskontrolle von Nukleinsäuren, Bibliothekspräparation, Überblick über Sequenzierplattformen, Qualitätsbewertung der Rohdaten, Read-Alignment, Variantenbestimmung (Variant Calling), Genexpressionsanalyse, Datenvisualisierung und translationale Anwendungen der Genomik.
Die Teilnehmenden erwerben theoretisches Wissen und praktische Erfahrung mit den zentralen Labor- und Bioinformatikschritten der modernen Genomforschung. Der Workshop verbindet Vorträge, Demonstrationen, Laboreinheiten, computergestützte Analysen, Gruppenarbeit und wissenschaftliche Diskussion.
Am Ende des Kurses verstehen die Teilnehmenden, wie NGS-Projekte geplant, vorbereitet, analysiert und interpretiert werden – mit Schwerpunkt auf praxisnahen Arbeitsabläufen, Qualitätskontrolle und biologischer Aussagekraft.
Lernziele
Nach Abschluss des Workshops sind die Teilnehmenden in der Lage:
- die Grundprinzipien der Genomik und des Next-Generation Sequencing zu verstehen
- die wichtigsten Sequenziertechnologien, darunter Illumina, Nanopore und PacBio, zu vergleichen
- nachzuvollziehen, wie NGS-Projekte konzipiert und geplant werden
- geeignete Probentypen und Versuchsstrategien für NGS-Anwendungen auszuwählen
- Sicherheitsgrundsätze für BSL-2-Labore in molekularbiologischen Arbeitsabläufen anzuwenden
- die Prinzipien der DNA-/RNA-Extraktion und die Qualitätsanforderungen an Nukleinsäuren zu verstehen
- Nukleinsäuren zu quantifizieren und ihre Integrität zu bewerten bzw. diese Schritte zu verfolgen
- die Prinzipien der Bibliothekspräparation und Adapterligation zu verstehen
- DNA-Fragmentierung, PCR-Amplifikation, Aufreinigung und Bibliotheks-QC zu erklären
- den Aufbau von Sequenzierplattformen und die wichtigsten Aspekte eines Sequenzierlaufs zu verstehen
- mit grundlegenden NGS-Datenformaten wie FASTQ-Dateien zu arbeiten
- Qualitätskennzahlen und QC-Berichte von Sequenzierdaten zu interpretieren
- die Prinzipien von Read-Alignment, Genom-Mapping und Variant Calling zu verstehen
- einführendes Wissen zu RNA-seq und Genexpressionsanalysen zu erwerben
- NGS-Daten zu visualisieren und im biologischen Kontext zu interpretieren
- Anwendungen von NGS in Krebsgenomik, Präzisionsmedizin, RNA-seq, Einzelzelltechnologien und Multi-Omics-Forschung zu verstehen
Zielgruppe
Dieser Kurs eignet sich besonders für:
- Master-Studierende und Promovierende
- wissenschaftliche Hilfskräfte und technische Assistentinnen und Assistenten
- Studierende der Biomedizin, Biotechnologie, Molekularbiologie, Genetik und Life Sciences
- Forschende, die in die Genomik oder sequenzierbasierte Forschung einsteigen
- Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die NGS-Arbeitsabläufe von der Probenvorbereitung bis zur Datenauswertung verstehen möchten
- Fachkräfte aus Hochschule, Biotechnologie, Pharmaindustrie, Diagnostik oder translationaler Forschung
- Teilnehmende mit Interesse an Genomik, Präzisionsmedizin, Krebsforschung, RNA-seq, Einzelzelltechnologien oder Bioinformatik
Kursprogramm
Tag 1: Einführung in Next-Generation Sequencing & Versuchsplanung
Schwerpunkt: NGS-Grundlagen und Verständnis der Arbeitsabläufe
| Uhrzeit | Inhalt | Format |
|---|---|---|
| 09:00–09:30 | Begrüßung & Kursüberblick | Vortrag |
| 09:30–10:30 | Einführung in die BSL-2-Richtlinien & Laborsicherheit | Vortrag |
| 10:30–11:15 | Einführung in Genomik & NGS-Technologien: Illumina, Nanopore und PacBio | Vortrag |
| 11:15–11:30 | Kaffeepause | |
| 11:30–12:30 | Versuchsplanung für NGS-Projekte & Probenauswahl | Vortrag |
| 12:30–13:30 | Mittagspause | |
| 13:30–15:00 | Prinzipien der DNA-/RNA-Extraktion & Qualitätskontrolle | Vortrag + Demo |
| 15:00–15:15 | Kaffeepause | |
| 15:15–16:30 | Quantifizierung von Nukleinsäuren & Integritätsbewertung | Labor |
| 16:30–17:00 | Fragerunde & Tagesabschluss | Diskussion & Fragerunde |
Tag 2: Bibliothekspräparation & Sequenzierablauf
Schwerpunkt: Vorbereitung der Proben für die Sequenzierung
| Uhrzeit | Inhalt | Format |
|---|---|---|
| 09:00–09:30 | Überblick Tag 2 & Diskussion des Arbeitsablaufs | Fragerunde |
| 09:30–10:30 | Prinzipien der Bibliothekspräparation & Adapterligation | Vortrag |
| 10:30–10:45 | Kaffeepause | |
| 10:45–12:30 | DNA-Fragmentierung & Ablauf der Bibliothekspräparation | Labor |
| 12:30–13:30 | Mittagspause | |
| 13:30–14:30 | PCR-Amplifikation & Aufreinigung der Bibliotheken | Labor |
| 14:30–15:00 | Qualitätskontrolle & Quantifizierung der Bibliotheken | Labor |
| 15:00–15:15 | Kaffeepause | |
| 15:15–16:30 | Sequenzierplattformen & Einrichtung des Sequenzierlaufs | Vortrag + Demo |
| 16:30–17:00 | Tagesabschluss | Diskussion & Fragerunde |
Tag 3: Bioinformatik & NGS-Datenanalyse
Schwerpunkt: Von Rohdaten zu biologischen Erkenntnissen
| Uhrzeit | Inhalt | Format |
|---|---|---|
| 09:00–09:30 | Einführung in NGS-Datenformate & Pipelines | Vortrag |
| 09:30–10:30 | Qualitätskontrolle von Sequenzierdaten: FASTQ-Dateien und QC-Kennzahlen | Vortrag + Demo |
| 10:30–10:45 | Kaffeepause | |
| 10:45–12:30 | Read-Alignment & Genom-Mapping | Computer-Session |
| 12:30–13:30 | Mittagspause | |
| 13:30–15:00 | Grundlagen von Variant Calling & Genexpressionsanalyse | Computer-Session |
| 15:00–15:15 | Kaffeepause | |
| 15:15–16:30 | Datenvisualisierung & Interpretation | Vortrag + Demo |
| 16:30–17:00 | Fragerunde & Diskussion | Diskussion |
Tag 4: Anwendungen der Genomik & translationales NGS
Schwerpunkt: Klinische und wissenschaftliche Anwendungen
| Uhrzeit | Inhalt | Format |
|---|---|---|
| 09:00–10:00 | Anwendungen von NGS in Forschung & Präzisionsmedizin | Vortrag |
| 10:00–10:15 | Kaffeepause | |
| 10:15–11:30 | Krebsgenomik, RNA-seq & Einzelzelltechnologien | Vortrag |
| 11:30–12:30 | Einführung in die Multi-Omics-Integration | Vortrag |
| 12:30–13:30 | Mittagspause | |
| 13:30–15:00 | Mini-Projekt: Analyse & Interpretation eines NGS-Beispieldatensatzes | Gruppenarbeit |
| 15:00–15:15 | Kaffeepause | |
| 15:15–16:00 | Gruppenpräsentationen & wissenschaftliche Diskussion | Präsentation & Diskussion |
| 16:00–16:30 | Abschluss, Feedback & Zertifikate | Fragerunde |
Ihr Mehrwert
Die Teilnehmenden gewinnen:
- ein praxisnahes Verständnis von NGS- und Genomik-Arbeitsabläufen
- Wissen über die wichtigsten Sequenziertechnologien wie Illumina, Nanopore und PacBio
- Verständnis von Versuchsplanung und Probenauswahl für NGS-Projekte
- praktische Einblicke in DNA-/RNA-Extraktion und Qualitätskontrolle von Nukleinsäuren
- praktische Erfahrung mit Quantifizierung und Integritätsbewertung von Nukleinsäuren
- Verständnis von Bibliothekspräparation, Adapterligation, DNA-Fragmentierung, PCR-Amplifikation und Aufreinigung
- Wissen zu Bibliotheks-QC und Einrichtung von Sequenzierläufen
- einführende Erfahrung mit NGS-Datenformaten, FASTQ-Dateien und QC-Kennzahlen
- praxisnahes Verständnis von Read-Alignment, Genom-Mapping, Variant Calling und Grundlagen der Genexpressionsanalyse
- Kompetenz in Datenvisualisierung und biologischer Interpretation von Sequenzierergebnissen
- Einblick in NGS-Anwendungen in Krebsgenomik, RNA-seq, Einzelzellanalyse, Präzisionsmedizin und Multi-Omics
- Erfahrung aus einem Mini-Projekt zur Interpretation von NGS-Daten
- Vorbereitung auf künftige Arbeit in Genomik, Bioinformatik, Molekularbiologie, Biotechnologie und translationaler Forschung
