El decodificador de ADN en forma de unidad USB-flash

• decodificador de ADN como USB-flash

En el Reino Unido, se creó el descifrado automático más pequeño del genoma en el mundo. Que aparecerá en las estanterías de este año, y - con un precio atractivo. Una compañía que él mismo no será analizador de ADN menos interesante, preso en el servidor.

La compañía Oxford Nanopore Tecnologías introdujo una secuencia determinante desechable en miniatura de bases en la molécula de ADN - Minion.

Totalmente tamaño priborchik autónoma unidades flash de memoria un poco más grandes, conectadas al puerto USB de un ordenador portátil o PC. Contiene todos los elementos necesarios para una secuenciación completa del genoma: sistema de mikropotokovye, sensores únicos y electrónica especializada.

La precisión del principiante - secuenciación nivel de los sistemas existentes, los creadores de dispositivos afirman.

El dispositivo produce una lectura directa de las "letras" de ADN en tiempo real las reflejan en la pantalla, así como los registros en la memoria del ordenador.

Los investigadores pueden determinar de antemano la cantidad de información que necesitan para el propósito de una experiencia, o un fragmento del código genético, que están buscando y dejar de transcripción de lograr el resultado, para ir rápidamente a un nuevo experimento.

Preparación de las muestras para el sistema de Minion Además, no requiere mucho esfuerzo. El dispositivo funciona con un ADN de doble cadena, por otra parte que no requiere pre-amplificación.

En algunos casos, el sensor puede distinguir inmediatamente molécula a partir de la muestra de sangre o suero, y a veces pueden necesitar una mezcla pre-tratamiento pequeña.

Más interesante es que el dispositivo es el proyecto paralelo Minion, nacido para crear una versión más potente de secuenciación más grande, sistema reutilizable - GridION. Ambos utilizan la misma tecnología para descifrar el genoma, en el que un grupo de bioquímicos de Gran Bretaña y los Estados Unidos trabajó durante unos 20 años (contados a partir de la aparición de la idea desnuda). El mecanismo se basa en una membrana de polímero con nano-poros embebidos. Esta parte del dispositivo se obtiene una combinación de naturales (proteínas) y moléculas sintéticas.

membrana Nanoporos diseñado para omitir cierta estrictamente molécula.

Una solución de enzima desarrollado especialmente se añadió a la muestra, y recoge la secuencialmente molécula de ADN lo empuja a través del poro es a través de una tobera de hilatura (véase la figura anterior).

En este momento, el poro está conectado a un circuito electrónico detecta las oscilaciones eléctricas. De acuerdo a su perfil específico de cada dispositivo calcula el último par de bases, y con gran precisión incluso para fragmentos muy largos "molécula de la vida".

La membrana de nanoporos proteína. Después de que pasa la corriente de iones, que se producen "interrupción", que difieren en función del tipo que pasa a través de las moléculas "puerta". Por grado de la electrónica de la corriente de desviación identifica bases básicos de ADN.

A diferencia de sus compañeros de sistema pequeña GridION es una especie de complejo de servidor-decodificadores (la compañía llama sus nodos - nodo GridION).

Cada nodo tiene una ranura para un cartucho desechable. El último comprende todo el conjunto de reactivos necesarios para un análisis completo de ADN, y el analizador de chip real con dos mil nanoporos descritos anteriormente.

nodo GridION Nodo medir con precisión corrientes de iones dentro del chip, los decodifica y muestra el resultado de la secuenciación. En secuencia paralela el código genético se graba en un disco duro externo u otro ordenador (a través de USB o de red). Más de un nodo días GridION es capaz de emitir decenas de gigabytes en los datos de secuencias de bases en el ADN estudiado.

unidad GridION se puede configurar para buscar no sólo la muestra y el análisis de ADN, sino también otras moléculas - proteínas relevantes científico o, por ejemplo, compuestos explosivos.

Aunque el nodo GridION "servidor" es capaz de funcionar como un equipo de escritorio independiente, el resultado más sorprendente se logra cuando varios de tales dispositivos se combinan en un bastidor de servidores (anchura estándar de 19 pulgadas) y actuar en concierto, el intercambio de datos directamente durante la decodificación.

(Por cierto, el nodo de dimensiones y conectores GridION corresponde con el servidor común.)

para los cartuchos de GridION.

La versión 2013 se debe nodo GridION a cabo ya en 8000 el nanoporos, y debería funcionar más rápido que el modelo anterior.

Según los desarrolladores, 20 de estas máquinas en un rack de servidores será capaz de decodificar el genoma completo de una persona en tan sólo 15 minutos.

Ambos dispositivos, y GridION (la primera versión), y un siervo atacante, tiene previsto lanzar en el mercado en 2012. Fabricante tiene la intención de establecer un precio competitivo, en comparación con las últimas tecnologías de decodificación de alta velocidad del genoma.

En particular, el "secuenciador de ADN - flash" costará menos que de $ 900.

nodo GridION "Servidor" y un conjunto de nodos en el rack de servidores. Un nodo GridION consume menos de 50 vatios de potencia, la compañía hace hincapié en una de las ventajas del dispositivo.

Aquí hay que recordar que un poco más de un año la empresa estadounidense Life Technologies introdujo un escritorio personal genoma descifrado Personal Genome Machine, un valor mínimo de $ 100 mil. El primononny principio en el que se diferencia de la tecnología GridION, pero no son comunes: para la secuenciación automatizada, los científicos también han desarrollado un microchip que combina la electrónica con la química.

En enero de 2012, Life Technologies (o, mejor dicho, de su filial Ion Torrent) mostró su nuevo modelo de decodificador genoma llamada Ion de protones. Esta máquina ya se estima en $ 149.000, pero el analizador de chips, ocultando el interior, es 1.000 veces más potente que la muestra anterior.

Aparato de iones de protones es capaz de leer el genoma humano completo en un día a un costo de "consumibles" $ 1.000.

Todos estos dispositivos deben ser eliminados, como dicen los científicos, uno de los cuellos de botella en una serie de investigación médica y biológica - una decodificación del genoma lenta.

Ahora, esta tarea puede asumir una parte relativamente pequeña de laboratorio, y en el caso de descifrado, unidades de memoria flash se puede decir que la tecnología de decodificación de ADN está a punto de llegar casi todos los hogares, así como el contenido de azúcar ahora la gente analiza de forma independiente la sangre.