Ученые из Ноттингемского университета впервые наглядно показали возможность выборочного секвенирования фрагментов ДНК в реальном времени, что значительно сокращает время, необходимое для анализа биологических образцов.
В статье, опубликованной 25.07.2016 в научном журнале Nature Methods описывается новый высокоселективный метод секвенирования ДНК, называемый «Read Until» (англ. «Читать до»). Метод, используемый вместе с нанопоровым секвенированием в режиме реального времени, позволяет пользователю анализировать только те нити ДНК, которые содержат заранее установленные показатели, представляющие интерес.
Д-р Мэтт Луз, член исследовательской группы «Клетка и биология развития» в рамках медико-биологического исследовательского центра, работает с MinION, новым портативным ДНК-секвенсором, разработанным биотехнологической компанией Oxford Nonopore Technologies. Секвенирование проводилось в исследовательском центре Ноттингемского Университета.
«Впервые непосредственный выбор специфических молекул ДНК можно было увидеть на экране устройства», — сообщил Д-р Луз. «Мы надеемся, что в будущем это обеспечит условия для создания новых устройств, особенно для портативного секвенирования. Это сделает секвенирование более эффективным и обеспечит основанную на компьютерном анализе, устойчивую альтернативу традиционным методам работы в лаборатории. Применение этого подхода к широкому ряду проблем — от обнаружения патогенных микроорганизмов и до секвенирования целевых областей генома человека — теперь в пределах досягаемости».
Карманное устройство MinION (та же самая технология, которую недавно отправило на Международную космическую станцию НАСА в попытке узнать, возможно ли в условиях микрогравитации секвенирование ДНК) использует крошечные молекулярные поры в мембране, которая «чувствует» последовательность фрагментов ДНК проходящую через эти нанопоры, и производит мельчайшие колебания в наблюдающемся узоре. Этот узор, называющийся «загогулинами» будет преобразован в основания ДНК с использованием базы программного обеспечения, чаще всего находящейся в облаке. Команда Ноттингемского Университета использовала методы обработки сигналов для отображения этих «загогулин» для выделения контрольной последовательности.
В своем исследовании команда Ноттингемского Университета идет дальше, показывая, что метод интерпритации этой закорючки может выполняться со скоростью, позволяющей принимать решения по поводу фрагмента ДНК, который секвенируется прежде чем полностью проходит сквозь нанопоры. В зависимости от результатов, отдельные нанопоры в пределах MinION могут быть запрограммированы на продолжение секвенирование или на извлечение текущего ДНК-фрагмента и секвенирование другого. Команда Ноттингемского Универиситета показывает что такое «селективное секвенирование в режиме реального времени», или, как некоторые называют его «ДНК-тест», может сократить время, необходимое для установления последовательности ключевых фрагментов ДНК или включить анализ образцов патогена, в которых будут присутствовать клетка-хозяин и другая ДНК.
Метод «Read Until» был разработан с применением динамического временного масштаба для соответствия трассировки от короткого запроса к ссылкам, демонстрируя выбор конкретных областей малых геномов, отдельных ампликонов из группы мишеней, или нормализации ампликонов в наборе.
Источник:
Вышеразмещенная статья была скопирована из материалов, предоставленных Ноттингемским университетом . Примечание: Материалы настоящего исследования могут быть отредактированы.
Ссылка на журнал:
1. Мэттью Луз, Сунир Малла, Майкл Стоут. Селективное секвенирование в режиме реального времени с использованием технологии нанопор. Nature Methods, 2016 10.1038 / nmeth.3930
Оригинал: Novel technique to ‘taste’ DNA
https://www.sciencedaily.com/releases/2016/07/160725121836.htm
Перевод: Наталия Степанова