O descodificador de ADN sob a forma de unidade USB-flash

• descodificador ADN como USB-flash

No Reino Unido, criou-se o mais ínfimo descriptografia automática do genoma do mundo. Ele aparecerá nas prateleiras este ano, e - com um preço atraente. Uma empresa que haverá analisador de DNA menos interessante, um prisioneiro no servidor.

A empresa Oxford Nanopore Technologies introduzida uma sequência determinante descartável miniatura de bases na molécula de ADN - Minion.

Totalmente tamanho autônoma priborchik drives flash ligeiramente maiores de memória, conectados à porta USB de um laptop ou PC. Ele contém todos os elementos necessários para a sequenciação do genoma completo: sistema mikropotokovye, sensores únicos e eletrônicos especializados.

A precisão do iniciante - sequenciamento nível dos sistemas existentes, os criadores do dispositivo reclamar.

O dispositivo produz uma leitura direta das "letras" de DNA em tempo real refletem-los na tela, assim como os registros na memória do computador.

Os pesquisadores podem determinar antecipadamente a quantidade de informações que eles precisam para o propósito de uma experiência, ou um fragmento do código genético, eles estão procurando e parar de transcrição de alcançar o resultado, para ir rapidamente para uma nova experiência.

Preparação de amostras para o sistema Minion também não exige muito esforço. O dispositivo funciona com um DNA de cadeia dupla, além disso, não necessita de pré-amplificação.

Em alguns casos, o sensor pode distinguir imediatamente molécula a partir da amostra de sangue ou soro, e, por vezes, pode ser necessário um pequeno mistura de pré-tratamento.

Mais interessante é que o dispositivo é projeto paralelo Minion, nascido para criar uma mais potente sequenciamento maior, sistema reutilizável - GridION. Ambos usam a mesma tecnologia para decifrar o genoma, em que um grupo de bioquímicos da Grã-Bretanha e os Estados Unidos trabalharam por cerca de 20 anos (a contar a partir do aparecimento da ideia nua). O mecanismo baseia-se numa membrana de polímero com nano-poros incorporados. Esta parte do dispositivo é obtida uma combinação de proteínas naturais (e) moléculas sintéticas.

membrana Nanoporos desenvolvido para saltar certa molécula estritamente.

Uma solução de enzima especialmente desenvolvido foi adicionada à amostra, e pega-se a molécula de ADN sequencialmente empurra-lo através do poro é através de uma fieira (ver a figura acima).

Neste momento, o poro está ligado a um circuito electrónico detecta as oscilações eléctricas. De acordo com o seu perfil específico de cada dispositivo calcula o último par de bases, e com alta precisão mesmo para fragmentos muito longas "molécula da vida".

A membrana nanoporo proteína. Depois vai corrente de iões, o que ocorrer "interrupção", que diferem dependendo do tipo de passagem através das moléculas de "gate". Por grau de eletrônicos atuais deflexão identifica bases básicos de DNA.

Ao contrário de seu companheiro pequeno sistema GridION é uma espécie de servidor decodificadores complexo (a empresa chama seus nós - nó GridION).

Cada nó tem um slot para um cartucho descartável. Este último compreende todo o conjunto de reagentes necessárias para uma análise completa de ADN, e o analisador de chip real com dois mil nanoporos descritos acima.

nó GridION nó medir com precisão a corrente de iões dentro do chip, descodifica-os e mostra o resultado de sequenciação. Em paralelo sequência do código genético é registrado em um disco rígido externo ou outro computador (via USB ou rede). Mais de um dia nó GridION é capaz de emitir dezenas de gigabytes de dados de seqüência de base no DNA estudado.

GridION unidade pode ser configurado para pesquisar não só a amostra e a análise de DNA, mas também outras moléculas - proteínas relevantes cientista ou, por exemplo, compostos explosivos.

Embora o nó GridION "servidor" é capaz de funcionar como um equipamento de área de trabalho independente, o resultado mais marcante é conseguido quando vários desses dispositivos são combinados num suporte de servidor (largura padrão de 19 polegadas) e agem em conjunto, a troca de dados directamente durante a descodificação.

(A propósito, o nó dimensões e conectores GridION correspondem ao servidor comum.)

para cartuchos GridION.

A versão 2013 é devido nó GridION fora, já em 8000 o nanopore, e ele deve funcionar mais rápido do que o modelo anterior.

De acordo com os desenvolvedores, 20 dessas máquinas em um rack de servidor será capaz de decodificar o genoma inteiro de uma pessoa em apenas 15 minutos.

Ambos os dispositivos e GridION (a primeira versão), e um Minion marcante, está programado para lançamento no mercado em 2012. Fabricante pretende estabelecer um preço competitivo, em comparação com as últimas tecnologias de decodificação de alta velocidade do genoma.

Em particular, o "sequenciador de DNA - Flash" vai custar menos de US $ 900.

nó GridION "Servidor" e um conjunto de nós no rack de servidor. Um nó GridION consome menos de 50 watts de potência, a empresa enfatiza uma das vantagens do dispositivo.

Aqui devemos lembrar que um pouco mais de um ano atrás, a empresa US Life Technologies introduziu uma área de trabalho pessoal de decodificação do genoma pessoal Genome Machine, no valor de pelo menos US $ 100 mil. O princípio primononny em que difere da tecnologia GridION, mas não são comuns: para sequenciamento automatizado, os cientistas também desenvolveram um microchip que combina eletrônica com a química.

Em janeiro de 2012, Life Technologies (ou melhor, sua subsidiária Ion Torrent) mostrou seu novo genoma decodificador modelo chamado Ion Proton. Esta máquina já está estimado em US $ 149.000, mas o analisador de chip, escondendo dentro, é 1.000 vezes mais poderoso do que o exemplo anterior.

Aparelho Ion Proton é capaz de ler o genoma humano completo em um dia a um custo de "consumíveis" $ 1.000.

Todos estes dispositivos devem ser eliminados, como dizem os cientistas, um dos gargalos em uma série de investigação médica e biológica - uma decodificação lento do genoma.

Agora, essa tarefa pode assumir um relativamente pequeno laboratório, e no caso de descriptografia, drives flash pode ser dito que a tecnologia de ADN de descodificação está à beira de vir quase todas as casas, assim como o teor de açúcar agora as pessoas analisadas de forma independente sangue.