Прогресс в технологии нанопорового секвенирования ДНК
Исследователи из Техасского университета в Далласе приблизились к созданию портативных и недорогих устройств для секвенирования ДНК в реальном времени. Они разработали нанопоровую платформу, которая впервые способна детектировать присутствие нуклеотидных оснований — строительных блоков ДНК и РНК. Исследование опубликовано в журнале Electrophoresis.
Текущий метод и проблема:
Большинство современных методов секвенирования ДНК требует подготовки образцов с флуоресцентными красителями и использования лазеров для определения последовательности четырёх оснований: аденина (A), цитозина (C), гуанина (G) и тимина (T).
В нанопоровом секвенировании нить ДНК протягивается через нанопору в мембране. Проходя через неё, молекула ДНК изменяет электрический ток, текущий через мембрану. Характер изменения сигнала зависит от размера и формы молекулы.
Ключевая инновация:
Основной проблемой было контролировать скорость движения нити ДНК через пору. Команда UT Dallas решила её, создав атомарно тонкую твердотельную (небиологическую) мембрану, покрытую диоксидом титана, водой и ионной жидкостью. Эта конструкция замедляет движение молекул, а добавленная вода усиливает электрические сигналы, облегчая их считывание.
Перспективы:
- Следующий шаг — научить платформу быстрее идентифицировать каждое конкретное основание.
- Технология открывает возможности для секвенирования и других биомолекул.
- Конечная цель — создать быстрое, точное и доступное портативное устройство для секвенирования ДНК, что снизит его стоимость и расширит доступность.