Dekodér DNA vo forme USB flash disk

• dekodér DNA ako USB-flash

V Spojenom kráľovstve, to vytvorilo ten najmenší automatické dekódovanie genómu vo svete. To sa objaví na pultoch v tomto roku, a - s atraktívnou cenovkou. Spoločnosť mu bude nemenej zaujímavý analyzátor DNA, väzeň na serveri.

Spoločnosť Oxford Nanopor Technologies predstavila miniatúrny jedno určujúce sekvenciu báz v molekule DNA - Minion.

Plne autonómna veľkosť priborchik mierne väčšia flash disky kapacitou pamäte a zapojiť do USB portu notebooku alebo PC. Obsahuje všetky prvky potrebné pre kompletnú sekvenovania genómu: mikropotokovye systém, unikátny senzory a špecializované elektroniky.

Presnosť začiatočník - sekvenovania úroveň existujúcich systémov, tvorcovia zariadenie tvrdí.

Prístroj vytvára priame čítanie z "písmen" DNA v reálnom čase odráža je na obrazovke, rovnako ako záznamy v pamäti počítača.

Výskumní pracovníci môžu určiť vopred, koľko informácií, ktoré potrebujú na účely zážitku, alebo fragment genetického kódu, hľadajú a zastaviť prepisu od dosiahnutia výsledku, rýchlo prejsť do nového experimentu.

Príprava vzoriek na systém obľúbenec tiež nevyžaduje veľa úsilia. Zariadenie pracuje s dvojvláknovú DNA, navyše nevyžaduje předamplifikačním.

V niektorých prípadoch môže senzor rozlíšiť okamžite molekuly z krvného séra alebo vzorky, a niekedy môže byť potrebné malé predbežné ošetrenie zmesi.

Zaujímavejšie je, že zariadenie je obľúbenec bočné projekt, narodený vytvoriť väčší, silnejší opakovane použiteľný systém sekvenčné - GridION. Oba používajú rovnakú technológiu rozlúštiť genóm, na ktorom skupina biochemikov z Británie a Spojených štátov pracoval počas 20 rokov (počítané od vzhľadu holé myšlienke). Tento mechanizmus je založený na polymérnej membránu s vloženými nano-póry. Táto časť zariadenia je dosiahnutá kombinácia prírodných (proteínov) a syntetických molekúl.

Nanopor membrána navrhnutá tak, aby preskočiť určité prísne molekuly.

Špeciálne vyvinutý roztok enzýmu sa pridá do vzorky, a zdvihne molekula DNA postupne ho tlačí cez póry je cez zvlákňovacie trysku (viď obrázok).

V tejto dobe sa póry je napojený na elektronický obvod detekuje elektrické kmity. Podľa ich konkrétny profil každého zariadenia vypočíta posledný pár báz, a s vysokou presnosťou dokonca aj pre veľmi dlhé fragmenty "molekuly života".

proteín Nanopor membrána. Potom, čo ide prúdu iónov, ktoré sa vyskytujú "prerušenie", ktoré sa líšia v závislosti od typu, prechádzajúcej "brány" molekúl. Stupňom vychyľovacieho prúdu elektroniky určuje základné báz DNA.

Na rozdiel od svojho kolegu nepatrný GridION systém je akýmsi server-dekodéry komplexu (firma požaduje ich uzlov - GridION node).

Každý uzol má drážku pre jedno použitie kazety. Tá zahŕňa celú sadu činidiel potrebných pre kompletnú analýzu DNA, a vlastné čip analyzátora s dvoma tisíckami Nanopor popísaných vyššie.

Uzol GridION uzol presné meranie iónové prúdy vnútri čipu, dekóduje ich a zobrazí výsledok sekvenovanie. Pri paralelnom sekvenciu je genetický kód zaznamenané na externý pevný disk alebo iný počítač (cez USB alebo siete). Viac ako jeden deň GridION uzla je schopná vydávať desiatky gigabajtov z dát sekvencie báz v študovanej DNA.

GridION jednotka môže byť nakonfigurovaný tak, aby vyhľadávanie nielen vzorku a analýza DNA, ale aj iné molekuly - vedec príslušné proteíny alebo, napríklad, výbušných látok.

Aj keď je "server" GridION uzol je schopné pracovať ako samostatný pracovnej plochy zariadenia, najvýraznejší výsledok sa dosiahne, keď je niekoľko takých zariadení v kombinácii v stojane servera (štandardné šírky 19 palcov), a pôsobí v zhode, výmenu dát priamo v priebehu dekódovania.

(Mimochodom, rozmery a konektory GridION uzol zodpovedajú spoločným servera).

GridION kazety.

Verzia 2013 má vyjsť GridION uzol už v roku 8000 Nanopor, a to by malo fungovať rýchlejšie ako u predchádzajúceho modelu.

Podľa vývojárov, 20 z týchto strojov v racku servera bude schopný dekódovať celý genóm človeka len za 15 minút.

Obe zariadenia a GridION (prvá verzia), a nápadná Minion je plánované uvoľniť na trh v roku 2012. Výrobca má v úmysle vytvoriť konkurencieschopnú cenu v porovnaní s najnovšími technológiami vysokorýchlostného dekódovania genómu.

Najmä "DNA sekvenceru - flash" bude stáť menej ako 900 $.

"server" GridION uzlov a sadu uzlov v stojane servera. Jeden GridION uzol spotrebuje menej ako 50 wattov, spoločnosť kladie dôraz na jednu z výhod tohto zariadenia.

Tu je potrebné si uvedomiť, že o niečo viac než pred rokom americká spoločnosť Life Technologies predstavila stolný osobné genóm dešifrovanie Personal Genome Machine v hodnote najmenej $ 100 tis. Princíp primononny v tom sa líši od GridION technológie, ale existujú spoločné: pre automatizované sekvenovanie, vedci vyvinuli mikročip, ktorý kombinuje elektroniku s chémiou.

V januári 2012, Life Technologies (či skôr jej dcérska spoločnosť Ion Torrent) ukázala svoj nový model, dekodér genóm s názvom Ion Proton. Tento stroj sa už odhaduje na $ 149.000, ale analyzátor čip skrýva vnútri, je 1000 krát silnejší ako v predchádzajúcom vzorke.

Prístroj Ion Proton je schopný čítať celý ľudský genóm v jeden deň za cenu "spotrebný materiál" $ 1,000.

Všetky tieto prostriedky by mali byť odstránené, ako hovoria vedci, jedna z prekážok v rade biologickom a lekárskom výskume - pomalé dekódovanie genómu.

Teraz sa táto úloha môže trvať na relatívne malom laboratóriu a v prípade dešifrovanie, flash disky možno povedať, že dekódovanie DNA technológia je na pokraji prichádza takmer každej domácnosti, rovnako ako obsah cukru teraz ľudia nezávisle analyzované v krvi.