title: SNP typing in cheetahs (Acinonyx jubatus) using Oxford Nanopore Technologies (MinION)
Creators: name: Plazer, Laura Marie
Publisher: name: :none
Year: 2025

description: Große Raubtiere sind oft durch eine Vielzahl von Faktoren bedroht, darunter Konflikte zwischen Menschen und Wildtieren, illegaler Wildtierhandel, Lebensraumverlust und degradierung. Ihr Verlust kann erhebliche Auswirkungen auf die Struktur und Funktion von Ökosystemen haben. Neue Technologien wie high-throughput DNA-Sequenzierung (HTS) können jedoch zu ihren Schutzmaßnahmen beitragen. Genetische Analysen liefern wichtige Informationen zur Bewertung von Arten und Unterarten, um effiziente Schutzstrategien entwickeln zu können. Oft verfügen Biodiversitäts-Hotspots jedoch nicht über die erforderliche Laborinfrastruktur. Daher können tragbare und kostengünstige Geräte wie der MinION-Sequenzierer von Oxford Nanopore Technologies (ONT) einen entscheidenden Unterschied machen. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Nutzung des Short-Fragment-Mode (SFM) des MinION, der das Sequenzieren sehr kurzer Sequenzen von weniger als 200 bp ermöglicht. In dieser Studie wurde eine Reihe von zuvor entwickelten SNPs für bedrohte Geparden (Acinonyx jubatus) verwendet, diese besitzen Längen zwischen 63 bp und 92 bp. Es wurden Fragen zur Zuverlässigkeit des SFM angesichts der Fehlerquote des Geräts von 1 % bis 5 % sowie zur Anwendbarkeit bei der Verwendung mehrerer Geparden-SNP-Primer und möglicherweise degradierter DNA aus Museumsmaterial untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass der MinION-Sequenzierer und SFM zuverlässig SNP-Stellen identifizieren können, selbst bei potenziell degradierter DNA. Trotz der Fehlerrate des MinION war eine verlässliche SNP-Analyse möglich, was den Weg für den Einsatz des Geräts in der Feldforschung ebnet. Dennoch weisen die Ergebnisse darauf hin, dass weitere Untersuchungen zu den Annealing-Temperaturen der verwendeten SNP-Primer bei Multiplexing erforderlich sind, um optimale Amplifikationsergebnisse zu erzielen.
description: Large carnivores tend to be threatened by a multitude of factors including human wildlife conflict, illegal wildlife trade, habitat loss and degradation. Their loss can have significant impacts on the structure and function of ecosystems. New technologies like high-throughput DNA sequencing (HTS) platforms, however, can aid in their conservation efforts. Genomic analyses can provide us with information needed to evaluate species and subspecies to develop efficient conservation strategies. However, biodiversity rich areas often lack laboratory infrastructure therefore portable and affordable devices like the Oxford Nanopore Technologies’ (ONT) MinION sequencer can make a big difference. The main focus of this work lays in the use of the MinION’s Short Fragment Mode (SFM), which enables the sequencing of very small sequences of less than 200 bp. This study used a set of SNPs previously designed for threatened cheetahs (Acinonyx jubatus), with amplicon lengths between 63 bp and 92 bp. Questions concerning the reliability of this SFM in light of the devices error rate of 1 % - 5 % as well as the applicability while using multiple cheetah SNP primers and potentially degenerated DNA of museums material are addressed. Results show that the MinION sequencer and SFM can be used to reliably call SNP sites, even using potentially degenerated DNA. Despite the MinION’s error rate, reliable SNP calling was possible, opening the path for the devices application for research in situ. However, results also show that further research concerning annealing temperatures of the used SNP primers during multiplexing should be conducted for optimal amplification results.