Секвенирование ДНК на сверхскорости

Новые методы секвенирования ДНК используют подход на уровне одной молекулы, что потенциально может революционизировать область и сделать персонализированную медицину доступной, снизив стоимость анализа в тысячу раз.

Ключевая проблема существующих методов — слишком высокая скорость прохождения молекулы ДНК через нанопору. При этом ток через мембрану меняется, но современные технологии не могут измерять эти изменения достаточно быстро, чтобы различить отдельные нуклеотидные основания.

Группа учёных под руководством Мени Вануну из Северо-Восточного университета совместно с коллегами из Университета Пенсильвании и Колумбийского университета представила в журнале Nature Methods новое устройство, ускоряющее детектирование молекул ДНК.

Решение заключалось в создании миниатюрного "пэтч-клэмп усилителя", который в 10 раз меньше и, что важнее, в 10 раз быстрее традиционных усилителей. Он способен считывать ток через нанопору примерно каждые полмикросекунды — как раз за время, за которое одно основание ДНК проходит через пору.

Этот усилитель может применяться не только для секвенирования ДНК, но и в нейробиологии для измерения клеточных токов, анализа структур РНК и исследования белков. Дальнейшая оптимизация системы будет направлена на контроль скорости движения ДНК, предотвращение засорения пор и использование более прочных и тонких мембранных материалов, таких как графен.