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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025 Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более доступен, объясняет доцент биологии Синь Сунь. Сравнивая микробов с пекарнями, он отмечает: те, кто имеет "муку", производят больше "выпечки", чем те, кто ищет готовое тесто. Особенностью процесса является реакция на кислород. Добавление кислорода не приводит к постепенному снижению выбросов N2O, а меняет состав микробных сообществ. "Кислород не действует как реостат", - отмечает Сунь. Вместо плавного уменьшения производства газа происходит резкая смена доминирующих микроорганизмов. Кроме того, избыточная подкормка питательными веществами не ускоряет образование закиси азота. Наоборот, это может полностью остановить процесс, что подчеркивает сложность микробных экосистем и их влияние на биохимические циклы океана. Чтобы предсказать глобальные последствия, ученые создали модель, учитывающую не только химические реакции, но и экологическую динамику микроорганизмов - конкуренцию и кооперацию внутри сообществ. Такая интегрированная модель позволяет точнее оценивать вклад океанических зон с дефицитом кислорода в глобальное потепление. Применение этих данных помогает улучшить климатическое моделирование, включая прогнозы уровня моря, экстремальных погодных явлений и изменения химического состава океанов. Это особенно важно в условиях растущей антропогенной нагрузки и изменения циркуляции кислорода в мировых водах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026