211service.com
Debiut sekwencera półprzewodnikowego na konferencji Genome
Nabsys , startup zajmujący się technologią DNA, zaprezentował dziś swoją maszynę do sekwencjonowania genów w stanie stałym na targach Konferencja Postępy w biologii i technologii genomu w Marco Island na Florydzie. Firma zapowiada, że jeszcze w tym roku rozpocznie sprzedaż swojej maszyny, która pozwoli naukowcom określić strukturę strukturalną długich odcinków DNA. Różni się to od większości istniejących metod sekwencjonowania, które odczytują DNA z krótkich fragmentów, które są później łączone przez oprogramowanie. Nowy system na początku uzupełni istniejące metody, ale ostatecznie może oferować tańsze i szybsze sekwencjonowanie niż inne podejścia.
Zrozumienie ogólnej kolejności sekwencji DNA na chromosomie jest ważne dla badania chorób i leczenia pacjentów, ale ten duży obraz może być trudny do uzyskania ze względu na podejście oparte na krótkich fragmentach większości sekwencjonowania. Ponieważ metody te nie zawsze potrafią ustalić, jak ułożyć długie, powtarzające się sekwencje, mogą nie rozpoznać brakujących sekwencji, sekwencji dodatkowych lub sekwencji powtórzonych, z których wszystkie mogą prowadzić do choroby.
Jeśli napotkasz te [powtarzalne] regiony w tradycyjnym sekwencjonowaniu, w którym DNA jest cięte, bardzo trudno jest określić, ile razy zostało powtórzone, mówi Jens Gundlach , fizyk, który kieruje Laboratorium Fizyki Nanoporów Uniwersytetu Waszyngtońskiego .
Zwłaszcza onkologia może skorzystać na podejściu Nabsysa, ponieważ zmiany genomowe zachodzące w komórkach rakowych często obejmują duże, strukturalne rearanżacje. W przypadku guza musisz scharakteryzować mieszankę [zmienności genetycznej] w twojej próbce w różnych skalach długości, mówi Barrett Bready, dyrektor generalny Nabsys.
Istnieją inne technologie, które mogą dostarczyć informacji o mapowaniu dalekiego zasięgu, które obiecuje Nabsys. Opgen, na przykład, opracował technikę, która wizualnie mierzy długość DNA pomiędzy znanymi sekwencjami (patrz A Map of the Whole Genome Tracks Outbreak), ale technika optyczna nie może zapewnić rozdzielczości, jaką obiecuje technologia Nabsys. Grupy takie jak Oksford Nanopore (patrz sekwencjonowanie nanoporów), który wprowadził swoją technologię rok temu na tej samej konferencji, a laboratorium Gundlacha opracowuje technologie nanoporowe jako kolejną metodę uzyskiwania długich sekwencji, ale jak dotąd żadna technologia nanoporowa nie trafiła na rynek. Systemy te wykorzystują biologiczny por jako miejsce analizy DNA, co ogranicza prędkość odczytu DNA.
Technologia Nabsysa przepuszcza również DNA przez pory, ale zamiast podejścia opartego na porach białkowych, które stosuje Oxford Nanopore i inne, Nabsys wykorzystuje pory wycięte w chipie półprzewodnikowym. Według dziennika Biotechniki , System Oxford Nanopore może przetwarzać DNA z maksymalną szybkością 400 zasad na sekundę. Nabsys twierdzi, że jego system może odczytać do miliona nukleotydów na sekundę. Taka szybkość może mieć kluczowe znaczenie w warunkach klinicznych, w których potrzebne są szybkie diagnozy, aby dokonać wyboru leczenia.
Firma z siedzibą w Providence na Rhode Island wykorzystuje gotowe krótkie odcinki DNA zwane sondami, które można wykryć na chipie Nabsysa po połączeniu z pojedynczą cząsteczką badanego DNA. Każda sonda składa się z krótkiej kombinacji czterech zasad DNA, które przykleją się do pasujących odcinków większego badanego DNA. Technologia Nabsys wykrywa, gdzie sonda jest związana, obserwując zmianę prądu elektrycznego, gdy kompleks DNA przechodzi przez pory w chipie półprzewodnikowym. Do zsekwencjonowania całego genomu potrzebne byłyby tysiące sond o różnych kombinacjach liter. Ale łącząc położenie wielu sond o różnych sekwencjach DNA, firma może odtworzyć mapę długich odcinków DNA.
Technologia Nabsys nie jest sama w sobie czytnikiem DNA, mówi Gundlach. Mówi, że szukanie pewnych regionów na kawałku DNA jest bardziej złożonym procesem, który jest komplementarny do istniejących technik sekwencjonowania i pomaga im zapewnić ciągłość.
Firma początkowo skupi się na byciu technologią komplementarną do istniejących sekwencerów nowej generacji, ale jej technologia może dostarczyć informacji o pełnej sekwencji, jeśli do analizy próbki zostanie użytych więcej sond.