Разработка технологий секвенирования ДНК третьего поколения в Университете штата Аризона
Исследователь Стюарт Линдсей из Института Biodesign при Университете штата Аризона (ASU) получил новый трёхлетний грант в размере $860,000 для продолжения работы над созданием недорогого метода секвенирования ДНК, который должен стать рутинной частью медицинской помощи.
Линдсей стал одним из 10 получателей финансирования в стране от Национального института исследований генома человека (NHGRI), входящего в Национальные институты здравоохранения (NIH). Цель — стимулировать разработку технологий секвенирования ДНК третьего поколения.
С 2004 года NHGRI запускает инициативы по ускорению развития технологий секвенирования и снижению его стоимости. В прошлом году стоимость секвенирования высококачественного генома из 3 миллиардов пар оснований (объём ДНК человека и других млекопитающих) упала ниже 100, 000 * *.Сейчасценаопустиласьниже * *40,000.
Новые гранты направлены на разработку революционных технологий, которые позволят секвенировать геном за $1,000. Современные технологии могут прочитать только около 1,000 химических "букв" (оснований) за раз из 3-миллиардной цепи ДНК человека.
«Мы открыли новую методику, которая использует простой реагент для измерения различных сигналов, позволяющих различать химические основания "A, G, C и T" — основные строительные блоки ДНК», — сказал Линдсей. — «Сейчас мы попытаемся прочитать короткие последовательности ДНК с помощью этой технологии, а затем создадим устройство для чтения более длинных участков, возможно, даже тысяч или сотен тысяч оснований за раз».
Исследовательская группа Линдсея, в которую входят Пейминг Чжан, Джин Хэ и Отто Санки, получила от NHGRI более $4 миллионов на исследования в области технологий секвенирования ДНК следующего поколения.
В основе работы команды лежит нанотехнология: создаются крошечные углеродные нанотрубки, которые позволяют считывать обширные участки последовательности ДНК за один проход. Когда основания проходят через отверстие в трубке, возникает квантовый эффект, называемый туннелированием электронов, и небольшое изменение электрического тока позволяет различить химические основания друг от друга.
«В ходе этой работы мы определим необходимые улучшения для повышения эффективности считывания, а также разработаем критерии для создания системы секвенирования с нанопорами, оснащённой туннельными электродами», — отметил Линдсей. — «Реагенты, разработанные в ходе этого исследования, будут доступны другим группам, создающим нанопоровые секвенаторы, использующие туннелирование электронов для считывания».
NHGRI определил разработку технологий следующего поколения для секвенирования генома человека за $1,000 или меньше как свой ключевой проект.
«Мы очень благодарны NHGRI за поддержку инноваций в технологии секвенирования ДНК и польщены признанием наших усилий Белым домом», — сказал Линдсей. — «Наша конечная цель — упростить секвенирование ДНК, чтобы революционизировать медицину, подобно тому, как изобретение транзистора изменило электронику».