Dekoder DNA dalam bentuk pemacu USB-flash

• decoder DNA sebagai USB-kilat

Di UK, ia mewujudkan penyahsulitan automatik paling kecil genom di dunia. Ia akan muncul di rak tahun ini, dan - dengan tag harga yang menarik. Sebuah syarikat dia akan ada penganalisis DNA kurang menarik, seseorang banduan dalam pelayan.

Syarikat Oxford Nanopore Technologies memperkenalkan urutan penentu guna miniatur asas dalam molekul DNA - kendak.

Sepenuhnya autonomi saiz priborchik memori lebih besar pemacu kilat, disambungkan ke USB-pelabuhan komputer riba atau PC. Ia mengandungi semua unsur-unsur yang diperlukan untuk penjujukan genom lengkap: sistem mikropotokovye, sensor unik dan elektronik khusus.

Ketepatan pemula - penjujukan tahap sistem yang sedia ada, pencipta peranti menuntut.

peranti menghasilkan bacaan terus daripada "huruf" DNA dalam masa nyata menggambarkan mereka pada skrin, dan juga rekod dalam ingatan komputer.

Penyelidik boleh menentukan terlebih dahulu berapa banyak maklumat yang mereka perlukan untuk maksud suatu pengalaman, atau serpihan kod genetik, yang mereka cari dan berhenti transkrip daripada mencapai keputusan, dengan cepat pergi ke percubaan baru.

Penyediaan sampel untuk sistem kendak juga tidak memerlukan banyak usaha. Peranti beroperasi dengan DNA dua terkandas, lebih-lebih lagi ia tidak memerlukan pra-penguatan.

Dalam beberapa kes sensor boleh membezakan segera molekul dari sampel darah atau serum, dan kadang-kadang mungkin perlu campuran pra-rawatan kecil.

Lebih menarik adalah bahawa peranti adalah projek sampingan PRU, dilahirkan untuk mewujudkan lebih besar, lebih kuat sistem yang boleh digunakan semula penjujukan yang - GridION. Kedua-duanya menggunakan teknologi yang sama untuk mentafsirkan genom, di mana sekumpulan ahli biokimia dari Britain dan Amerika Syarikat bekerja selama kira-kira 20 tahun (mengira dari kemunculan idea yang terdedah). mekanisme ini adalah berdasarkan kepada membran polimer dengan terbenam nano-liang. Ini sebahagian daripada peranti ini diperolehi gabungan semulajadi (protein) dan molekul sintetik.

Nanopores membran direka untuk melangkau tertentu ketat molekul.

Penyelesaian enzim dibangunkan khas telah ditambah kepada sampel, dan memungut berurutan molekul DNA menolak melalui liang adalah melalui spinneret (lihat rajah di atas).

Pada masa ini, liang disambungkan kepada litar elektronik mengesan ayunan elektrik. Mengikut profil khusus mereka setiap peranti mengira pasangan asas yang terakhir, dan dengan ketepatan yang tinggi walaupun serpihan sangat lama "molekul kehidupan".

protein nanopore membran. Selepas ia semasa ion, yang berlaku "gangguan", yang berbeza bergantung pada jenis yang melalui "pintu" molekul. Mengikut tahap pesongan elektronik semasa mengenal pasti pangkalan DNA asas.

Berbeza dengan sistem GridION kecil rakan-rakan adalah sejenis pelayan-dekoder kompleks (syarikat panggilan nod mereka - GridION node).

Setiap nod mempunyai slot untuk kartrij boleh guna. Yang kedua terdiri daripada keseluruhan set reagen yang diperlukan untuk analisis lengkap DNA, dan penganalisa cip sebenar dengan dua ribu nanopores dinyatakan di atas.

Nod GridION nod tepat mengukur arus ion dalam cip, menyahkod mereka dan memaparkan hasil penjujukan. Dalam urutan selari kod genetik direkodkan pada cakera keras luaran atau komputer lain (melalui USB atau rangkaian). Lebih daripada satu nod hari GridION mampu mengeluarkan puluhan gigabait data urutan asas dalam DNA yang dikaji.

unit GridION boleh dikonfigurasikan untuk mencari bukan sahaja sampel dan analisis DNA, tetapi juga molekul lain - saintis protein berkaitan atau, sebagai contoh, sebatian letupan.

Walaupun "pelayan" nod GridION mampu beroperasi sebagai peralatan desktop berdiri sendiri, hasil yang paling ketara dicapai apabila beberapa peranti sedemikian digabungkan dalam rak pelayan (lebar standard 19 inci) dan bertindak bersama-sama, bertukar-tukar data secara langsung semasa penyahkodan.

(Dengan cara ini, nod dimensi dan penyambung GridION sesuai dengan pelayan yang sama.)

untuk kartrij GridION.

Versi 2013 adalah disebabkan oleh nod GridION keluar sudah di 8000 nanopore, dan ia harus bekerja lebih cepat daripada model sebelumnya.

Menurut pemaju, 20 daripada mesin ini dalam rak pelayan akan dapat memecahkan kod keseluruhan genom seseorang dalam masa 15 minit.

Kedua-dua peranti, dan GridION (versi pertama), dan kaki tangan yang menarik, dijadualkan untuk melepaskan di pasaran pada tahun 2012. Pengeluar bercadang untuk menubuhkan harga yang kompetitif, berbanding dengan teknologi terkini bagi penyahkodan kelajuan tinggi genom.

Khususnya, "sequencer DNA - flash" akan kos kurang daripada $ 900.

"Server" nod GridION dan satu set nod dalam rak pelayan. Satu nod GridION menggunakan kurang daripada 50 watt kuasa, syarikat itu menekankan salah satu kelebihan peranti.

Di sini kita mesti ingat bahawa sedikit lebih setahun yang lalu syarikat US Life Technologies memperkenalkan desktop peribadi genom penyahsulitan peribadi Genome Mesin, bernilai sekurang-kurangnya $ 100 ribu. The primononny prinsip dalam ia tidak sama dengan teknologi GridION, tetapi ada yang sama: untuk penjujukan automatik, saintis juga telah membangunkan mikrocip yang menggabungkan elektronik dengan kimia.

Pada bulan Januari 2012, Life Technologies (atau sebaliknya, anak syarikatnya Ion Torrent) menunjukkan genom decoder model baru yang dipanggil Ion Proton. Mesin ini telah dianggarkan pada $ 149,000, tetapi penganalisis cip, bersembunyi di dalam, adalah 1,000 kali lebih kuat daripada sampel sebelumnya.

Apparatus Ion Proton dapat membaca genom manusia yang penuh dalam satu hari dengan kos "habis" $ 1,000.

Semua alat-alat ini perlu dihapuskan, sebagai saintis berkata, salah satu halangan dalam beberapa penyelidikan biologi dan perubatan - penyahkodan perlahan genom.

Sekarang, tugas ini boleh mengambil makmal agak kecil, dan dalam hal penyahsulitan, pemacu kilat boleh dikatakan bahawa teknologi DNA penyahkodan adalah di ambang datang hampir setiap rumah, sama seperti kandungan gula sekarang orang bebas dianalisis darah.