Профессора экспериментируют с портативным секвенатором ДНК

Профессора Университета Содружества Виргинии (VCU) Бонни Браун и Луиз Шозо Озаки тестируют портативное устройство для секвенирования ДНК MinION, которое может изменить подход к полевым биологическим исследованиям.

Полевые возможности

Устройство размером с флеш-накопитель подключается к ноутбуку через USB-порт. Это позволяет проводить анализ ДНК непосредственно на месте отбора проб, например, в тропическом лесу или на берегу реки. Бонни Браун успешно секвенировала ДНК из проб воды реки Джеймс прямо у себя дома.

Технологические преимущества

MinION использует технологию нанопорового секвенирования: молекулы ДНК из подготовленного образца проходят через тысячи крошечных пор под действием электрического тока. Каждое из четырёх оснований (A, T, G, C) по-разному влияет на ток, что позволяет определить их последовательность.

Ключевое преимущество — длина считывания (read length). В то время как многие современные технологии дают «прочтения» в сотни пар оснований, MinION в экспериментах Браун показал среднюю длину в 15 000 пар оснований, а другие исследователи получали фрагменты длиной более 70 000 пар. Более длинные «прочтения» упрощают сборку полного генома, как если бы пазл состоял из нескольких крупных частей, а не из множества мелких.

Текущие ограничения и конкуренция

Устройство, производимое компанией Oxford Nanopore Technologies, всё ещё имеет проблемы с точностью, связанные с разделением полезного сигнала и шума, и требует большей вычислительной мощности. Однако оно стало «подрывной технологией» на конкурентном рынке, где также представлены Illumina, Pacific Biosciences и другие компании.

Будущие перспективы

Исследователи VCU видят потенциал технологии не только в портативности, но и в снижении стоимости. В будущем подобные устройства могут использоваться в школах, на научных судах или даже в быту. Сейчас MinION помогает Браун в изучении биоразнообразия реки Джеймс, а Озаки — в исследовании паразитов малярийных комаров в Амазонии.