Биологи научились секвенировать ДНК через микроскоп
Ученые из Нью-Йоркского и Калифорнийского университетов объявили, что разработали метод определения последовательности ДНК, анализируя ее изображения, полученные атомно-силовым микроскопом. Работа исследователей должна быть опубликована в журнале Journal of the Royal Society Interface, на момент написания заметки пресс релиз, предоставленный Нью Йоркским университетом публикует сайт PhysOrg.com.
Для определения последовательности к молекулам ДНК присоединяются наночастицы, затем молекулу наносят на подложку и сканируют скоростным атомно-силовым микроскопом. Подробности обработки ДНК и характер специфичного присоединения наночастиц в зависимости от последовательности ДНК в пресс-релизе не приводятся. Полученные изображения обрабатывают на компьютере для установления последовательности нуклеотидов в молекуле. Свой метод авторы назвали "прямым распознаванием молекул".
В качестве теста метода ученые использовали определение последовательности ДНК-копий матричных РНК (кДНК), синтезируемых в клетке. Метод секвенирования кДНК в последнее время используется биологами для массового определения активности тех или иных генов в разных тканях или клетках в качестве альтернативы технике ДНК-микрочипов.
Если этот способ действительно работает так, как утверждают авторы, то он будет иметь два существенных преимущества. Во-первых, он будет способен, в отличие от бурно развивающихся методов пиросеквенирования, определять последовательности длинных участков ДНК. Это преимущество дает возможность секвенировать участки со множественными повторами последовательности, недоступные для пиросеквенирования и часто встречающиеся в геноме человека.
Во-вторых, метод позволит определять последовательность индивидуальной молекулы ДНК, например, полученной из единичной клетки. На сегодняшний день на это способны два принципиальных метода - метод с использованием нанопор и группа методов с использованием фиксированных на подложке индивидуальных молекул ферментов. В случае более известного метода нанопор индивидуальная одноцепочечная молекула ДНК протаскивается через пору диаметром несколько нанометров, находящуюся в непроницаемой для ионов мембране. При прохождении сквозь пору разных нуклеотидов разность потенциалов на мембране изменяется неодинаково и на основе этого определяется последовательность протаскиваемой ДНК.
В последнее десятилетие наблюдается бурный рост количества технологий секвенирования ДНК. Скорость и доступность процесса резко повышается. Технологии, разработанные всего несколько лет назад и казавшиеся революционными, очень быстро сменяются новыми. Компании, конкурирующие в этой области, пытаются найти технологию, которая позволит им сделать доступным для большинства населения полное секвенирование генома.