Быстрое и недорогое секвенирование ДНК становится ближе к реальности
Потенциал генетической информации для выбора персонализированной противораковой терапии требует не только выявления связей между мутациями и ответом на препараты, но и создания быстрых и экономичных методов детекции конкретных мутаций у отдельных пациентов.
Прорыв в этой области может быть достигнут благодаря работе Амита Меллера и его коллег из Бостонского университета, опубликованной в журнале Nano Letters. Исследователи описали использование заряженных нанопор для обнаружения специфических генетических последовательностей, когда отдельные молекулы ДНК проходят через пору. Этот метод может стать новой альтернативой трудоёмким и дорогим процессам амплификации.
Как работает устройство:
- Электронным лучом в мембране из нитрида кремния создаётся пора диаметром 4–5 нанометров.
- Мембрана помещается между двумя жидкостными камерами, и с помощью электродов Ag/AgCl создаётся электрическое поле.
- Поле заставляет отдельные молекулы ДНК двигаться через пору, расплетаясь при входе в неё.
Принцип детекции:
- Образец ДНК обрабатывается специфическими последовательностями пептидной нуклеиновой кислоты (PNA), которые связываются с целевой комплементарной последовательностью ДНК.
- Когда образовавшийся гибрид ДНК-PNA проходит через нанопору, это вызывает выраженное изменение силы тока между электродами.
- Это изменение легко отличить от сигнала, который даёт обычная двуцепочечная ДНК, не связанная с PNA-зондом.
Устройство способно анализировать одну молекулу ДНК в секунду.