Dekodér DNA ve formě USB flash disk

• dekodér DNA jako USB-flash

Ve Spojeném království, to vytvořilo ten nejmenší automatické dekódování genomu ve světě. To se objeví na pultech v tomto roce, a - s atraktivní cenovkou. Společnost mu bude neméně zajímavý analyzátor DNA, vězeň na serveru.

Společnost Oxford Nanopore Technologies představila miniaturní jedno určující sekvenci bází v molekule DNA - Minion.

Plně autonomní velikost priborchik mírně větší flash disky kapacitou paměti a zapojit do USB portu notebooku nebo PC. Obsahuje všechny prvky potřebné pro kompletní sekvenování genomu: mikropotokovye systém, unikátní senzory a specializované elektroniky.

Přesnost začátečník - sekvenování úroveň stávajících systémů, tvůrci zařízení tvrdí.

Přístroj vytváří přímé čtení z „písmen“ DNA v reálném čase odráží je na obrazovce, stejně jako záznamy v paměti počítače.

Výzkumní pracovníci mohou určit předem, kolik informací, které potřebují pro účely zážitku, nebo fragment genetického kódu, hledají a zastavit přepisu od dosažení výsledku, rychle přejít do nového experimentu.

Příprava vzorků pro systém oblíbenec také nevyžaduje mnoho úsilí. Zařízení pracuje s dvouvláknovou DNA, navíc nevyžaduje předamplifikačním.

V některých případech může senzor rozlišit okamžitě molekuly z krevního séra nebo vzorku, a někdy může být nutné malé předběžné ošetření směsi.

Zajímavější je, že zařízení je oblíbenec boční projekt, narozený vytvořit větší, silnější opakovaně použitelný systém sekvenční - GridION. Oba používají stejnou technologii rozluštit genom, na kterém skupina biochemiků z Británie a Spojených států pracoval po dobu 20 let (počítáno od vzhledu holé myšlence). Tento mechanismus je založen na polymerní membránu s vloženými nano-póry. Tato část zařízení je dosaženo kombinace přírodních (proteinů) a syntetických molekul.

nanopóry membrána navržena tak, aby přeskočit určité přísně molekuly.

Speciálně vyvinutý roztok enzymu se přidá do vzorku, a zvedne molekula DNA postupně jej tlačí přes póry je přes zvlákňovací trysku (viz obrázek).

V této době se póry je napojen na elektronický obvod detekuje elektrické kmity. Podle jejich konkrétní profil každého zařízení vypočítá poslední pár bází, a s vysokou přesností dokonce i pro velmi dlouhé fragmenty „molekuly života“.

protein nanopore membrána. Poté, co jde proudu iontů, které se vyskytují „přerušení“, které se liší v závislosti na typu, procházející „brány“ molekul. Stupněm vychylovacího proudu elektroniky určuje základní bází DNA.

Na rozdíl od svého kolegy nepatrný GridION systém je jakýmsi server-dekodéry komplexu (firma požaduje jejich uzlů - GridION node).

Každý uzel má drážku pro jedno použití kazety. Ta zahrnuje celou sadu činidel potřebných pro kompletní analýzu DNA, a vlastní čip analyzátoru se dvěma tisíci nanopórů popsaných výše.

Uzel GridION uzel přesné měření iontové proudy uvnitř čipu, dekóduje je a zobrazí výsledek sekvenování. Při paralelním sekvenci je genetický kód zaznamenané na externí pevný disk nebo jiný počítač (přes USB nebo sítě). Více než jeden den GridION uzlu je schopna vydávat desítky gigabajtů z dat sekvence bází ve studované DNA.

GridION jednotka může být nakonfigurován tak, aby vyhledávání nejen vzorek a analýza DNA, ale také jiné molekuly - vědec příslušné proteiny nebo, například, výbušných látek.

I když je „server“ GridION uzel je schopné pracovat jako samostatný pracovní plochy zařízení, nejvýraznější výsledku je dosaženo, když je několik takových zařízení v kombinaci ve stojanu serveru (standardní šířky 19 palců), a působí ve shodě, výměnu dat přímo v průběhu dekódování.

(Mimochodem, rozměry a konektory GridION uzel odpovídají společným serveru).

GridION kazety.

Verze 2013 má vyjít GridION uzel již v roce 8000 nanopore, a to by mělo fungovat rychleji než u předchozího modelu.

Podle vývojářů, 20 z těchto strojů v racku serveru bude schopen dekódovat celý genom člověka za pouhých 15 minut.

Obě zařízení a GridION (první verze), a nápadná Minion je plánováno uvolnit na trh v roce 2012. Výrobce má v úmyslu vytvořit konkurenceschopnou cenu ve srovnání s nejnovějšími technologiemi vysokorychlostního dekódování genomu.

Zejména „DNA sekvenceru - flash“ bude stát méně než 900 $.

„server“ GridION uzlů a sadu uzlů ve stojanu serveru. Jeden GridION uzel spotřebovává méně než 50 wattů, společnost klade důraz na jednu z výhod tohoto zařízení.

Zde je třeba si uvědomit, že o něco více než před rokem americká společnost Life Technologies představila stolní osobní genom dešifrování Personal Genome Machine v hodnotě nejméně $ 100 tis. Princip primononny v tom se liší od GridION technologie, ale existují společné: pro automatizované sekvenování, vědci vyvinuli mikročip, který kombinuje elektroniku s chemií.

V lednu 2012, Life Technologies (či spíše její dceřiná společnost Ion Torrent) ukázala svůj nový model, dekodér genom s názvem Ion Proton. Tento stroj se již odhaduje na $ 149.000, ale analyzátor čip skrývá uvnitř, je 1000 krát silnější než v předchozím vzorku.

Přístroj Ion Proton je schopen číst celý lidský genom v jeden den za cenu „spotřební materiál“ $ 1,000.

Všechny tyto prostředky by měly být odstraněny, jak říkají vědci, jedna z překážek v řadě biologickém a lékařském výzkumu - pomalé dekódování genomu.

Nyní se tento úkol může trvat na relativně malém laboratoři a v případě dešifrování, flash disky lze říci, že dekódování DNA technologie je na pokraji přichází téměř každé domácnosti, stejně jako obsah cukru teď lidé nezávisle analyzovány v krvi.