Декодерът на ДНК във формата на USB-флаш памет

• ДНК декодер като USB флаш

Във Великобритания, го е създал най-малката автоматична разшифроването на генома в света. Тя ще се появи по рафтовете на магазините през тази година, и - с атрактивна цена. Компания, той ще бъде не по-малко интересно ДНК анализатор, затворник в сървъра.

Компанията Oxford Nanopore Technologies въведе миниатюрен еднократна детерминанта последователност от бази в молекула на ДНК - любимец.

Напълно автономна размер priborchik малко по-големи памет флаш памети, свързани към USB-порта на лаптоп или компютър. Той съдържа всички елементи, необходими за една пълноценна секвениране на генома: mikropotokovye система, уникални сензори и специализирана електроника.

Точността на начинаещи - последователността ниво на съществуващите системи, създателите на устройството твърдят.

Устройството произвежда директно отчитане на "буквите" на ДНК в реално време ги отразяват на екрана, както и записите в паметта на компютъра.

Изследователите могат да определят предварително колко информация им е необходима за целите на едно преживяване, или фрагмент на генетичния код, те търсят и да се спре препис от постигане на резултата, за да преминете бързо към нов експеримент.

Подготовка на проби за фаворит система също не изисква много усилия. Устройството работи с двойно-верижна ДНК, освен това не изисква предварително усилване.

В някои случаи на сензора може да различи веднага молекула от пробата кръв или серум, и понякога може да се наложи малка смес предварителна обработка.

По-интересното е, че устройството е проект страна фаворит, роден за да се създаде по-голям, по-мощен за многократна употреба система последователност - GridION. И двете използват една и съща технология, за да дешифрира генома, на която група от биохимици от Великобритания и САЩ е работил в продължение на около 20 години (като се брои от появата на голата идея). Механизмът се основава на полимерната мембрана с вградени нано-пори. Тази част на устройството се получава комбинация от естествени (протеини) и синтетични молекули.

Nanopores мембрана, предназначена да пропусне някои строго молекула.

Специално разработена разтвор ензим се прибавя към пробата, и улавя последователно ДНК молекула го избутва през порите е през предилна дюза (виж фигурата по-горе).

По това време, пората е свързан с електронна схема открива електрически трептения. Според техния специфичен профил на всяко устройство се изчислява последната двойки бази, както и с висока точност дори и за много дълги фрагменти "молекула на живота".

nanopore мембрана протеин. След това отива йонен ток, които се появяват "прекъсване", които се различават в зависимост от вида, минаваща през "врата" молекули. По степен на деформация настоящите електроника идентифицира основни ДНК бази.

За разлика от колегите си система малка GridION е нещо като сървър-декодери комплекс (компанията нарича своите възли - GridION възел).

Всяка възлова точка има слот за пълнител за еднократна употреба. Последното включва целия набор от реактиви, необходими за пълен анализ на ДНК и действителната чип анализатор с две хиляди nanopores описани по-горе.

Node GridION възел точно измерване на йонни токове вътре в чипа, ги декодира и показва резултата от секвениране. Успоредно последователност на генетичния код е записан на външен твърд диск или друг компютър (чрез USB или мрежа). За едно денонощие GridION възел е в състояние да издават десетки гигабайта на база данни на последователности в изследваната ДНК.

GridION единица може да бъде конфигуриран да намерите не само пробата и ДНК анализ, но също така и други молекули - учен съответните протеини или, например, взривни вещества.

Въпреки, че "сървър" GridION възел е в състояние да работи като самостоятелен десктоп оборудване, най-забележителната резултат се постига, когато няколко такива устройства са комбинирани в сървъра багажник (стандартна ширина от 19 инча) и действат съгласувано, обмен на данни директно по време на декодиране.

(Между другото, възел размери и съединители GridION съответства на общата сървъра.)

за GridION касети.

Версията 2013 трябва да излезе GridION възел вече в 8000 на nanopore, и тя трябва да работи по-бързо от предишния модел.

Според разработчиците, 20 от тези машини в сървъра багажник ще бъде в състояние да декодира целия геном на един човек само за 15 минути.

И двете устройства и GridION (първата версия) и поразително Любимеца, е насрочено за освобождаване на на пазара през 2012 година. Производител възнамерява да създаде конкурентна цена, в сравнение с най-новите технологии за високоскоростен декодиране на генома.

По-специално, "ДНК секвенатор - Светкавицата" ще струва по-малко от $ 900.

"сървър" GridION възел и набор от възли в багажника на сървъра. Един GridION възел консумира по-малко от 50 вата мощност, компанията подчертава, едно от предимствата на устройството.

Тук трябва да се помни, че малко повече от година, преди американската компания Life Technologies въведените настолен персонален геном разшифроването Лична Genome машина, на стойност най-малко $ 100 000. Принципното primononny в него се различава от GridION технология, но има чести: за автоматично секвениране, учените са разработили микрочип, който комбинира електроника с химия.

През януари 2012 г., Life Technologies (или по-скоро, от негово дъщерно дружество Ion Torrent) показаха своя нов модел декодер геном нарича Ion Proton. Тази машина вече са оценени на $ 149 000, но анализаторът на чип, се крие вътре, е 1000 пъти по-мощен от предишния проба.

Апаратура Ion Proton е в състояние да прочетете пълния човешкия геном в един ден на цена от "консумативи" $ 1000.

Всички тези устройства трябва да бъдат премахнати, както казват учените, една от най-тесните места в редица биологични и медицински изследвания - бавен декодиране на генома.

Сега, тази задача може да поеме една сравнително малка лаборатория, както и в случай на разшифроване, флаш памети може да се каже, че ДНК технология за декодиране е на прага на влизането почти всеки дом, точно както съдържанието на захар сега хората независимо анализирани кръв.