Актуально
8943 перегляди
|
Дешифратор ДНК GridION (ліворуч) його молодший побратим у вигляді USB-флешки радикально спрощують розшифровку генома на всіх етапах - від підготовки зразка самої ДНК до отримання результату (фото Oxford Nanopore Technologies). |
Компанія Oxford Nanopore Technologies продемонструвала мініатюрний одноразовий визначник послідовності основ молекули ДНК - MinION повідомляє Membrana.ru.
Повністю автономний прилад, що за розміром трохи більший пам’яті-флешки, підключається до USB-порту ноутбука або ПК. Він містить всі елементи, необхідні для повного секвенування генома: мікропотокові системи, унікальний сенсор і спеціалізовану електроніку.
Точність роботи новачка - на рівні існуючих систем секвенування, стверджують творці приладу. Апарат виконує пряме зчитування «літер» ДНК і в реальному часі відображає їх на екрані, а також записує в пам’ять комп’ютера.
Дослідники можуть заздалегідь визначити, який обсяг інформації їм потрібен для отримання результату того чи іншого дослідження, або який фрагмент генетичного коду вони шукають, і припинити розшифровку відразу після досягнення результату, щоб швидко перейти до нового експерименту.
Підготовка зразків для системи MinION теж не вимагає великих зусиль. Прилад працює з дволанцюжковою ДНК, причому йому не потрібна попередня ампліфікація (метод збільшення кількості необхідних фрагментів ДНК за допомогою полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) або молекулярного клонування).
В деяких випадках сенсор може виділити молекулу відразу ж з проби крові або сироватки, а іноді може знадобитися невелика попередня обробка суміші.
Ще цікавіше, що прилад MinION є побічним проектом, що народився під час створення більш великої і потужної багаторазової системи секвенування - GridION. Обидві використовують одну технологію розшифровки генома, над якою група біохіміків з Британії і США працювала близько 20 років (рахуючи від появи голої ідеї).
В основі механізму лежить полімерна мембрана з вбудованими нанопорами. Ця частина приладу отримана комбінацією натуральних (білки) і синтетичних молекул.
Нанопори в мембрані спроектовані так, щоб пропускати строго певні молекули. Спеціально розроблений фермент, що додається в розчин з пробою, підхоплює молекулу ДНК і послідовно продавлює її через пору, як через фільєру.
В цей час підключена до пори електронна схема фіксує електричні коливання. За їхнім специфічним профілем апарат обчислює кожну базову пару, що проходить крізь пору, причому з високою точністю навіть для дуже довгих фрагментів «молекули життя».
На відміну від свого крихітного побратима система GridION являє собою щось на зразок комплексу серверів-дешифраторів (компанія називає їх вузлами - GridION node).
Кожен такий вузол має слот для одноразового картриджа. Останній містить весь набір реагентів, необхідних для повного аналізу ДНК, і власне чіп-аналізатор з двома тисячами описаних вище нанопор.
Вузол GridION node з високою точністю вимірює іонні струми усередині чипа, розшифровує їх і виводить на дисплей результат секвенування. Паралельно послідовність генетичного коду записується на зовнішній жорсткий диск або інший комп’ютер (через USB або Мережу).
До теми:
