Ученые представили технику "вкусовой" селекции ДНК в реальном времени
Исследователи из Ноттингемского университета впервые продемонстрировали возможность селективного секвенирования фрагментов ДНК в реальном времени, что значительно сокращает время анализа биологических образцов.
Метод, названный 'Read Until', описан в журнале Nature Methods. Он используется вместе с нанопоровым секвенированием в реальном времени и позволяет анализировать только те цепи ДНК, которые содержат заранее определенные сигнатуры интереса.
Работа велась с устройством MinION от Oxford Nanopore Technologies. Все секвенирование проводилось в университетском центре DeepSeq.
"Это первый случай, когда прямая селекция специфических молекул ДНК была показана на каком-либо устройстве", — заявил доктор Мэтт Лус.
Принцип работы MinION:
- Устройство использует молекулярные поры в мембране, которые "считывают" последовательность проходящих фрагментов ДНК.
- Это создает крошечные колебания в токе — так называемые "сквиглы" (squiggles).
- Обычно эти сигналы преобразуются в нуклеотидные основания с помощью облачного ПО.
Новшество метода:
Команда использовала методы обработки сигналов (динамическую трансформацию временной шкалы) для сопоставления "сквиглов" с референсными последовательностями, минуя этап преобразования в основания.
Ключевая возможность:
Сопоставление происходит достаточно быстро, чтобы решение о фрагменте ДНК можно было принять до того, как он полностью пройдет через нанопору. В зависимости от последовательности, отдельным порам в MinION можно дать команду:
- Продолжить секвенирование.
- Вытолкнуть текущий фрагмент ДНК и начать секвенирование другого.
Преимущества и применение:
Этот метод 'real-time selective sequencing' (или "DNA tasting") позволяет:
- Сократить время, необходимое для секвенирования ключевых фрагментов ДНК.
- Анализировать патогенные образцы, содержащие также ДНК хозяина и другие примеси.
- Селектировать специфические регионы малых геномов, отдельные ампликоны из группы мишеней или нормализовать ампликоны в наборе.