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迷你基因测序器 发表评论(0) 编辑词条

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它可以单次读取更长的DNA链,而且能够更精确地测定与一些疾病相关的结构性变异。
迷你测序器:它可以像U盘一样插入电脑,这款售价不足900美元的产品将于今年晚些时候上市。
来源:牛津“纳米孔”科技公司(Oxford Nanopore Technologies)

最近,牛津“纳米孔”科技公司(Oxford Nanopore Technologies)宣布,公司的两款产品可以通过直接读取DNA分子中的化学基来实现DNA测序。这家英国公司即将开始销售这款900美元的简易便携、一次性的DNA读取设备。今年年末将开售功能更为全面的桌面版。

美国国家人类基因组研究所(National Human Genome Research Institute)技术开发部主任杰弗里·施劳斯(Jeffery Schloss)说,如果纳米孔科技公司确实有它所宣称的技术,它就将成为一个完全的“规则颠覆者”。该研究所是美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的一部分。

这项技术的实现,有赖于DNA链上的碱基或碱基组合,在通过纳米小孔时会在电流作用下发生特有的分裂。随着DNA分子流过蛋白质上的纳米小孔,用电极能够测量到电流的变化。电位差促使DNA分子通过小孔,而附着在分子上的“控制器”在机械地减慢分子的移动速度。所以可能能够检测到电信号。

这一方法有两项重要的优势:

第一,整个系统很小巧,也无需昂贵的试剂。这意味着测序能够在实验室外进行。这对个人化药物的研究和医疗资源匮乏的诊所都很有用。确实,公司即将推出的这款一次性测序器只有一个U盘大小。

第二,和其他快速测序方法相比,这一技术可以读取更长的DNA链,这就意味着可以更好地测定那些与疾病相关的重要“结构性变异”。当整个染色体段发生移动、倒置、重复等变化时,就会发生这些变异。当DNA被切成更短的链进行测序,再在计算机上重新拼回时,就更容易忽略或误解这些变异。

识别变异最好的方式仍然是使用传统的测序方法,这种方法精确度高,但同时价格昂贵、速度慢。近年来发布的其他快速测序器测序速度快,价格便宜,但施劳斯认为,在测定结构性变异方面,牛津“纳米孔”可能是最先进的。

更详实的结构性信息可能有助于个人化药物的研究。其中一个用途就是,它能够识别染色体易位----在这种染色体异常中,一大段DNA链脱离了本应与之结合的染色体,又在别的位置重新接上。这种突变会导致癌症和其他疾病。

“纳米孔”科技公司的便携式测序器可以对新的菌株进行识别或快速排序。公司发言人表示,便携式测序器可被医院用来监测伤口护理情况,也可协助在线监测农业试验点,保证食品安全。

在上周于佛罗里达州马尔科岛(Marco Island, Florida)举行的一次研讨会上,该公司的报告中称,已实现在实验室中对含10万个碱基的DNA的连续测序。这一测序长度是其他公司的10--100倍。太平洋生物科学公司(Pacific Bioscience)的产品经营总监艾德温·豪乌(Edwin Hauw)表示,公司最新的商用测序仪一次也只能测定3000个碱基。

但纳米孔测序技术能做到的远不止这些。理论上讲,该系统测序长度的唯一限制,就是研究人员对天生易碎的检测样本的制备能力。人类的染色体含有100万甚至更多的DNA碱基。

目前,牛津纳米孔系统的原始误差率为4%。就眼前来说,可以将同一条DNA链反复通过纳米孔,对其多次测序来降低这一数字。但公司表示,在未来的几个月里将对纳米孔和DNA分析的相关算法进行改进,这也将降低错误率。

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