Миниатюрное устройство для чтения генома 13.02.2018

Молекулярные биологи из Ноттингемского университета (Великобритания) и Калифорнийского университета в Санта-Крузе создали секвенатор - аппарат для анализа последовательностей ДНК - размером с обычный телефон. Он "читает" более длинные фрагменты генома, чем ряд существующих полноразмерных секвенаторов, за счет чего собирать полную последовательность ДНК из кусочков становится проще. Разработчики надеются, что их прибор будут использовать не только в научных лабораториях, но и в больницах.

В основе устройства лежит принцип нанопорового секвенирования. Молекула ДНК при этом проходит через отверстие крайне малого диаметра - нанопору. Преодолевая ее, каждый тип "строительных блоков" ДНК, нуклеотидов (а всего таких типа 4), генерирует свой уникальный электрический сигнал. Так и определяется последовательность нуклеотидов в молекуле. Утверждается, что это происходит с точностью 99,5 процентов.

Главные достоинства нового секвенатора - это его размер, а также длина участков ДНК, которые он способен "прочесть". Устройство умещается в ладонь, что делает его переносным и позволяет использовать практически везде. По словам одного из авторов работы, его уже применяли в Африке во время эпидемии лихорадки Эбола. А тот факт, что анализируемые им фрагменты ДНК особенно длинные, позволяет с большей легкостью собирать геном воедино.

Дело в том, что в ДНК практически любого организма содержит в себе множество коротких практически идентичных участков. Понять, какой из них в каком месте целой молекулы находится, весьма непросто. А секвенирование его с соседними нуклеотидами, которые уже будут отличаться от повторов, позволяет расставить повторяющиеся участки в нужном для понимания строения генома порядке. За счет этого нанопоровое секвенирование дает возможность изучать фрагменты ДНК, ранее практически не поддававшиеся этому. В их число входят теломеры - концевые участки хромосом, не несущие информации о белках, но защищающих хромосомы от укорачивания.

Стоимость и сложность секвенирования геномов постоянно снижаются. Если всего десять лет назад эта процедура была финансово доступна далеко не всем и могла проводиться только в хорошо оборудованных лабораториях, то с появлением устройств, подобных описанному, секвенирование вскорости может стать доступным и в обычных больницах.

Следующая новость: Телепортация солнечной энергии 13.02.2018

Предыдущая новость: Никотин из электронных сигарет вносит мутации в ДНК 12.02.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Внешний аккумулятор Oppo SuperVOOC с поддержкой быстрой зарядки 12.11.2018

Технология быстрой зарядки SuperVOOC разработана компанией Oppo, она позволяет заряжать смартфоны током 5 А при напряжении 10 В. 50-ваттное зарядное устройство позволяет пополнить емкость аккумулятора на 40% всего за 10 минут. Ранее технология поддерживалась только на некоторых смартфонах и комплектных адаптерах. Компания Oppo представила первый портативный аккумулятор, выпущенный в партнерстве с The Pokemon Company. Именно поэтому на корпусе красуется Pikachu, знаменитый персонаж вымышленной ...>>

Нейроны движения разделили по ролям 12.11.2018

Нейроны в мозге порой довольно сильно отличаются друг от друга, и по внешнему виду, и по клеточно-молекулярным свойствам, и, следовательно, по функциям. С появлением новых исследовательских методов, которые позволяют видеть молекулярные отличия даже между отдельными клетками, нейробиологи регулярно публикуют сообщения о том, что они нашли в мозге какую-то новую группу нейронов с особой функцией. Сотрудники Алленовского института мозга и Медицинского института Говарда Хьюза исследовали активно ...>>

Данные можно хранить в пыли 11.11.2018

Ученые из Гентского университета открыли технологию записи небольших количеств информации, например, бита текста или QR-кода на крупинки порошка. Специалисты разработали химический процесс, с помощью которого смогли перевести информацию в химическую подпись на макромолекулу с определенной последовательностью, то есть на молекулу с определенной длиной цепи и известными подгруппами. После чего исследователи разработали два компьютерных алгоритма. Один полностью автоматизирует процесс перевода и ...>>

Чистота речи влияет на память 11.11.2018

Исследователи из университета Техаса в Остине и лингвисты лаборатории UTsoundLab выяснили, почему информация из одного разговора может запомниться надолго, а другая - совершенно вылететь из головы. Ученые предположили, что на запоминаемость материала влияет скорость и чистота речи. Для того, чтобы проверить эту гипотезу, исследователи привлекли 60 человек, владеющих английским (половина из них - носители языка). Участникам опыта прочитали 72 предложения (шесть блоков по 12 предложений) двумя ...>>

Новый способ распространения света в стекле 10.11.2018

Существенным затруднением, встающим перед конструкторами оптических метаматериалов, является то, что для распространения света от одного элемента конструкции к другому требуется какое-то свободное пространство. Никаких иных полезных функций у него нет, но размеры требуются. Группа физиков под руководством Эндрю Фараона (Andrei Faraon) из Калтеха решила преодолеть эту проблему. Ученые предложили новую концепцию использования метаматериалов, при которой отражающие поверхности разных типов прикл ...>>

Случайная новость из Архива

Искусственная кожа против наркотиков 30.09.2018

Исследователи из Чикагского университета предлагают своеобразный способ борьбы с наркотической зависимостью - с помощью заплаток генетически модифицированной кожи.

Как известно, не так давно у биотехнологов появился весьма эффективный инструмент для того, чтобы вносить в геном нужные поправки - инструмент под названием CRISPR (о котором мы неоднократно писали). С помощью CRISPR можно вставить в ДНК клеток кожи гены, которые кодируют те или иные белки, а потом, дождавшись, когда кожные клетки сформируют нужный кусок кожи, пересадить их на тело.

Ранее Сяоян У (Xiaoyang Wu) и его коллеги уже проделывали подобные эксперименты, заставляя клетки кожи синтезировать инсулин, так что пересаженная заплатка помогала поддерживать нормальный уровень сахара в крови мышей с диабетом. Теперь же вместо инсулина в клетки кожи решили внедрить ген бутирилхолинэстеразы - фермента, разрушающего кокаин. Этот фермент у нас есть и так, он работает с разными веществами, а молекула кокаина просто похожа на те молекулы, которыми бутирилхолинэстераза занимается. Однако тот фермент, что есть у нас, не очень активен, по крайней мере, в отношении кокаина. Зато есть его улучшенная лабораторная версия, которая расщепляет наркотик в 4400 раз эффективнее.

Бутирилхолинэстераза намного крупнее, чем инсулин, и были сомнения в том, что клетки кожи, которые обычно его не синтезируют (в норме фермент образуется в печени), смогут с ним справиться. Однако, пересаженная антикокаиновая кожа работала, как надо: через две недели после пересадки мыши спокойно переносили ту дозу наркотика, которая раньше их в буквальном смысле убивала.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники