Секвенирование в реальном времени

28.07.2016

Ученые из университета Ноттингема (Англия) под руководством доктора Мэтта Луза (Matt Loose), совместно с компанией Oxford Nanopore Technologies, разработали компактное устройство, способное расшифровывать нужные участки ДНК "на заказ", в реальном времени.

Работа карманного устройства под названием MinION основывается на методе нанопорового секвенирования. Суть его состоит в следующем: длинные органические молекулы (например, ДНК) проходят через поры в мембране, к которой приложено электрическое напряжение. При этом ток ионов через пору изменяется в зависимости от того, какая часть молекулы проходит через пору - например, какой нуклеотид. Регистрируя эти изменения (в MinION этим занимается специальный софт), можно расшифровывать (секвенировать) последовательность нуклеотидов в ДНК.

Прорывными достижениями британских ученых является то, что созданное ими устройство, во-первых, компактно и (относительно) несложно в обращении, а во-вторых - работает в реальном времени. Последнего удалось достичь, ускорив движение и обработку информации внутри прибора. Благодаря этому стало возможно идентифицировать участок ДНК еще до того, как он полностью пройдет через пору. После идентификации система сравнивает обрабатываемый участок с тем, который нужно расшифровать, и дает команду - продолжать это делать или пропустить данный участок и сразу переходить к следующему (с которым повторится та же процедура). Эта технология получила название "Read Until" ("Прочитать до").

Практически нет сомнений, что MinION может существенно ускорить исследования в самых разных областях биологии и медицины. "Применение этого подхода к широкому кругу проблем, от обнаружения патогенных микроорганизмов до секвенирования целевых регионов человеческого генома - дело ближайшего будущего", - сказал доктор Луз.

<< Назад: 500 терабит на одном квадратном дюйме 28.07.2016

>> Вперед: ИС Toshiba TC3567х с поддержкой стандарта Bluetooth Low Energy 4.1 27.07.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Управление снами для решения важных задач 01.03.2026

Сны на протяжении веков привлекали внимание философов, психологов и ученых, вызывая вопросы о том, насколько они отражают нашу реальность и могут ли влиять на мышление. Новое исследование нейробиологов из Northwestern University показывает, что содержание человеческих сновидений можно частично направлять, а фаза быстрого сна (REM) играет ключевую роль в творческом мышлении и поиске нестандартных решений. В эксперименте ученые использовали метод целенаправленной реактивации памяти (TMR). Пока участники спали, им подавали звуки, ассоциированные с головоломками, предложенными им ранее. Сигналы включались только после подтверждения мозговой активности, указывающей на фазу быстрого сна. В результате 75% испытуемых сообщили о появлении во сне образов или идей, связанных с нерешенными задачами. При этом головоломки, "проникшие" в сновидения, решались значительно чаще: 42% против 17% у задач, которые не фигурировали во сне. Исследователи подчеркивают, что это не прямое доказательство тог ...>>

Новый томат с повышенным содержанием витамина A 28.02.2026

Проблема дефицита витамина A остается одной из глобальных задач здравоохранения, особенно в регионах с ограниченным доступом к разнообразной пище. Недавние достижения биотехнологий позволяют создавать продукты, способные существенно улучшить питание населения, и одним из таких примеров стал новый томат, обогащенный витамином A. Исследователи из Университета Флориды разработали сорта томатов с повышенным содержанием бета-каротина - вещества, которое организм преобразует в витамин A. Работа была выполнена Джингвеем Фу, Дениз Тиеман и Баллой Ратиноспати в Институте пищевых и аграрных наук UF/IFAS. Созданные помидоры отличаются существенно более высоким уровнем бета-каротина по сравнению с обычными сортами, а также с продуктами, традиционно богатыми этим соединением, такими как сладкий картофель и капуста. По словам профессора Ратинасабапати, регулярное употребление всего 50-100 граммов этих обогащенных томатов может покрыть суточную потребность человека в витамине A, что делает их п ...>>

Случайная новость из Архива Таблетки для повышения умственной активности 23.05.2025 Недавние исследования ученых из Оксфордского университета помогли в разработке нового препарата, способного усиливать умственные функции человека. Эта инновация обещает открыть новые возможности в улучшении концентрации, памяти и логического мышления. Суть действия разработанных таблеток заключается в стимуляции мозга за счет повышения уровня гистамина - вещества, участвующего в передаче сигналов между нейронами. Помимо этого, активный компонент препарата влияет на нейротрансмиттеры, что положительно сказывается на способности человека быстро и эффективно решать сложные задачи. Пациенты отмечают прилив бодрости и заметное улучшение кратковременной памяти, что может существенно помочь в стрессовых и интенсивных интеллектуальных нагрузках. Однако состав таблеток и подробности технологии их создания пока остаются в тайне. Ученые не раскрывают конкретных компонентов, что вызывает определенную осторожность и интерес к дальнейшим исследованиям. Кроме того, препарат еще не прошел клинических испытаний, и говорить о его полномасштабном применении на людях преждевременно. Ученые предупреждают и о возможных побочных эффектах: среди них проблемы со сном, когнитивные расстройства, вызванные перегрузкой мозга, а также риск развития психозов. Эти риски требуют тщательного изучения, поскольку избыточная стимуляция нервной системы может привести к непредсказуемым последствиям. Важным аспектом является и юридический статус препарата. Даже при успешном прохождении всех испытаний, его использование в повседневной жизни может оказаться ограниченным, поскольку вещество классифицируется как допинг. Большинство стран запрещают подобные средства для неспортивного применения, что значительно осложняет их широкое распространение. Тем не менее, препарат может найти применение в медицинской практике, особенно для лечения пациентов с дегенеративными заболеваниями мозга, такими как болезнь Альцгеймера или Паркинсона. В этих случаях усиление когнитивных функций становится критически важным для улучшения качества жизни больных.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026