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. Статью об этом, опубликованную в журнале Nature Methods, пересказывает пресс-релиз университета Ноттингема.
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.
Секвенирование ДНК в наше время позволяет регулярно делать интереснейшие открытия. Например, недавно таким образом удалось доказать, что человечество копило вредоносные мутации по мере удаления от своей африканской прародины, а африканский шакал является новым видом волка — а не подвидом шакала азиатского, как зоологи полагали ранее.
