Новое ПО позволяет проверить личность по ДНК за минуты
Исследователи из Колумбийского университета и Нью-Йоркского геномного центра разработали метод быстрой и точной идентификации людей и клеточных линий по их ДНК. Технология описана в последнем выпуске журнала eLife.
Как это работает
Метод использует прибор MinION (размером с банковскую карту) и специальное программное обеспечение. Процесс состоит из двух шагов:
- MinION секвенирует случайные участки ДНК, из которых выбираются индивидуальные генетические варианты (нуклеотиды, варьирующиеся от человека к человеку).
- Байесовский алгоритм случайным образом сравнивает этот набор вариантов с соответствующими вариантами в других генетических профилях из базы данных. С каждой проверкой алгоритм уточняет вероятность совпадения, быстро сужая поиск.
Точность и скорость
Тесты показали, что метод может подтвердить личность человека после сравнения от 60 до 300 генетических вариантов. Идентичность ведущего автора исследования Софи Заайер была проверена за несколько минут, путем сопоставления профиля из образца клеток щеки с эталонным профилем среди 31 000 геномов в публичной базе данных DNA.land.
Ключевые применения
- Аутентификация клеточных линий в исследованиях рака
— основное и самое быстрое применение. В эксперименте метод успешно
сопоставил линию лейкемических клеток с эталоном в базе данных Cancer
Cell Line Encyclopedia. Он также корректно отвергал совпадение, если
уровень загрязнения культуры другими клетками превышал
25%.
- Проблема: использование неверно идентифицированных или загрязненных клеточных линий является причиной примерно трети из estimated $28 миллиардов, ежегодно тратимых на исследования, которые невозможно воспроизвести.
- Идентификация жертв массовых катастроф.
- Анализ мест преступлений.
Значение
Технология, названная «MinION sketching», использует неполные генетические «эскизы», которые можно сравнить с растущей базой данных подобных профилей (например, из потребительских ДНК-тестов, пожертвованных для науки). Это открывает новые возможности для использования доступных технологий на благо общества, особенно для улучшения аутентификации клеток в онкологических исследованиях.