Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • RUSSIAN TECH WEEK
  • Vitacoin

Секвенирование геномов: очередной рекорд

Чтение геномов – это соревнование машин
Холерный вибрион полностью расшифровали за один час
Александр Спирин, Независимая газета

Чтение первого генома человека заняло 15 лет, и в этом году ученые отмечают десятилетие со дня опубликования его первого драфта – приблизительного варианта. Вслед за этим последовали секвенции–последовательности отдельных хромосом и создание машин-секвенаторов следующего поколения (Next Generation). Одна калифорнийская компания, ведущая в этой области, объявила о том, что уже этой осенью представит на рынок свой новый автоматический секвенатор стоимостью всего 125 тыс. долл., который менее чем за 30 тыс. долл. будет прочитывать геном любого человека менее чем за месяц.

Предлагается и альтернативный вариант – читать ДНК, пропуская отдельные молекулы сквозь поры в графене, или – еще вариант – читать геном «побуквенно». При этом будут регистрироваться различия физических свойств нуклеотидов, или «букв» ген-кода, что в пределах секунды-другой даст искомый результат. Но пока это все пилотные разработки, которые еще необходимо воплотить «в железе».

Несколько иным путем предложил идти Николай Ерошенко, который с коллегами из Гарварда предложил определять последовательности ДНК в момент их синтеза на микрочипах. Тем самым удается устранить основной недостаток методов второго поколения, связанный в отличие от «классики» с достаточно высоким процентом ошибок.

И вот пришло ошеломляющее сообщение о появлении машины третьего поколения, которая позволила прочитать геном холерного вибриона за какой-то час. Машина пока стоит свыше 700 тыс. долл., но и первые «быстрые» секвенаторы стоили около миллиона. Надо также отметить, что чтение микробного генома осуществлялось в режиме реального времени, то есть было сходно с видеообщением по скайпу. К тому же новая машина дает возможность «видеть» эпигенетически модифицированные нуклеотиды. (Эпигенез подразумевает химическую «правку» букв ген-кода уже после окончания синтеза ДНК; такая эпигенетическая модификация генов приводит к их замалчиванию или активации.)

Скорость работы новой машины связана с ликвидацией трудоемкой и долговременной операции (называемой «амплификация»). Метод третьего поколения позволяет как бы стоять над душой фермента, синтезирующего молекулу ДНК. Поэтому для него и требуется всего лишь одна молекула, а не много, для чего и нужна амплификация, или «умножение», усиление. К тому же с его помощью можно читать ДНК в труднодоступных местах хромосом, что сейчас делают чуть ли не вручную. Создатели нового секвенатора обещают, что к 2013 году научатся прочитывать геном за какую-то четверть часа!

Очередной приход холер в Южную Америку случился в 1991 году. Ученые анализировали геномы возбудителя того года, двух азиатских вспышек 2002 и 2008 годов, а также «новый» гаитянский – в целом 23 различных штаммов, или вариантов. Сравнение геномов позволило выяснить, что вспышка болезни, разразившейся на острове после землетрясения прошлого года, вызвана азиатским штаммом Эль Тор (Еl Tor), пришедшим из Бангладеш, а не южноамериканскими изолятами. По всей видимости, дело в рисе, поставлявшемся по линии гуманитарной помощи. Неясно, однако, почему холера случилась в той части острова, которая не была затронута катастрофой.

Критики и скептики признают, что новая машина, созданная в Калифорнии (в г. Менло Парк), дает цепочки прочитанной ДНК, которые в 10 раз длиннее тех, что делаются сегодня, что и позволяет во много раз ускорить процесс считывания генома. Однако у нее и ошибок больше: точность чтения не превышает 85%, в то время как у машин второго поколения этот показатель выше 99%. Если в принципах работы нового устройства не будет сделано существенных прорывов, то с его помощью можно будет быстро и успешно прочитывать геномы микробов, которые в десять раз меньше человеческого. Но никто не сомневается, что и эта ниша будет востребована. Напомним, что за 10 лет, прошедших со дня публикации первого драфта генома человека, в распоряжении науки сегодня уже почти две сотни полностью прочитанных геномов самых разных людей по всему миру. Работа осуществляется в рамках проекта «1000 геномов».

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
25.03.2011

Читать статьи по темам:

анализ ДНК секвенирование генома эпигенетика Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Персональная геномная машина: секвенатор ДНК размером с принтер

Вопреки названию «персональная геномная машина» настольный автоматизированный секвенатор ДНК не предназначен для медицинской диагностики. Её рынок (во всяком случае пока) – научно-исследовательские организации.

читать

Секвенирование ДНК с помощью нанопор: еще быстрее и дешевле

Система из нанопор может существенно ускорить анализ генома, позволяя непосредственно анализировать цепи ДНК из десятков тысяч и более пар оснований, а не восстанавливать их структуру по фрагментам коротких отрезков.

читать

Прорыв в секвенировании: ДНК-судоку

Современные технологии секвенирования ДНК позволяют работать одновременно с десятком образцов. Метод ДНК-судоку позволит секвенировать сотни тысяч последовательностей ДНК одновременно.

читать

Грозят ли вашим будущим детям наследственные болезни?

Экспресс-тест, позволяющий супружеским парам проверить свои геномы на наличие почти 600 мутаций, чреватых развитием тяжелых наследственных заболеваний у их будущих детей, в предварительных испытаниях показал практически 100-процентную надёжность.

читать

Бородатое мамо, или 30 лет спустя

Парень из Канзаса, выросший в детдоме и у приёмных родителей, решил найти свою мамочку. И нашел... слабонервным читать не рекомендуется!

читать

Круг подозреваемых размером с биочип

При анализе ДНК с помощью нового биочипа вероятность случайного совпадения генотипов составляет 0,4%. Такая вероятность слишком велика для доказательства причастности к преступлению, но позволяет сузить круг подозреваемых.

читать