Le décodeur de l'ADN sous la forme d'une clé USB flash

• décodeur d'ADN comme USB-flash

Au Royaume-Uni, il a créé le plus minuscule décryptage automatique du génome dans le monde. Il apparaîtra sur les tablettes cette année, et - avec un prix attractif. Une entreprise, il ne sera pas un analyseur d'ADN moins intéressant, un prisonnier dans le serveur.

La société Oxford Nanopore Technologies a introduit une séquence d'déterminant jetable miniature de bases dans la molécule d'ADN - MINION.

Entièrement taille de priborchik autonomes lecteurs flash de mémoire légèrement plus grand, connecté au port USB d'un ordinateur portable ou un PC. Il contient tous les éléments nécessaires à un séquençage du génome complet: système mikropotokovye, capteurs uniques et électroniques spécialisés.

La précision du débutant - séquençage niveau des systèmes existants, affirment les créateurs de l'appareil.

Le dispositif produit une lecture directe des « lettres » de l'ADN en temps réel les reflètent sur l'écran, ainsi que les enregistrements dans la mémoire de l'ordinateur.

Les chercheurs peuvent déterminer à l'avance la quantité d'informations dont ils ont besoin dans le but d'une expérience ou d'un fragment du code génétique, ils sont à la recherche et arrêter la transcription d'atteindre le résultat, d'aller rapidement à une nouvelle expérience.

Préparation des échantillons pour le système Minion ne nécessite pas beaucoup d'efforts. Le dispositif fonctionne avec un ADN double brin, en outre, il ne nécessite pas de pré-amplification.

Dans certains cas, le capteur peut distinguer la molécule immédiatement à partir du sang ou de sérum, et peut parfois besoin d'un petit mélange de pré-traitement.

Plus intéressant est que le dispositif est le projet de côté Minion, né pour créer un séquençage système plus grand, plus puissant réutilisable - GridION. Les deux utilisent la même technologie pour déchiffrer le génome, sur lequel un groupe de biochimistes de Grande-Bretagne et les États-Unis ont travaillé pendant environ 20 ans (à compter de l'apparition de l'idée nue). Le mécanisme est basé sur une membrane en polymère avec des nano-pores incorporés. Cette partie du dispositif, on obtient une combinaison de naturelles (protéines) et des molécules synthétiques.

membrane Nanopores conçu pour sauter certaines strictement molécule.

Une solution d'enzyme spécialement mis au point a été ajouté à l'échantillon, et prend la molécule d'ADN de manière séquentielle le pousse à travers le pore est à travers une filière (voir la figure ci-dessus).

A ce moment, le pore est relié à un circuit électronique détecte les oscillations électriques. Selon leur profil spécifique de chaque appareil calcule la dernière paire de base, et avec une grande précision, même pour des fragments très longues « molécule de la vie ».

La membrane nanopore des protéines. Après il va de courant ionique, qui se produisent « perturbation », qui diffèrent en fonction du type passant à travers la « porte » molécules. Par degré de déviation de courant électronique identifie les bases de l'ADN de base.

Contrairement à son système camarade minuscule GridION est une sorte de complexe serveur-décodeurs (la société appelle leurs nœuds - nœud GridION).

Chaque noeud dispose d'une fente pour une cartouche jetable. Celle-ci comprend l'ensemble des réactifs nécessaires à une analyse complète de l'ADN, et l'analyseur de puce réelle avec deux mille nanopores décrits ci-dessus.

Node noeud de GridION mesurer avec précision les courants ioniques à l'intérieur de la puce, les décode et affiche le résultat du séquençage. En parallèle séquence du code génétique est enregistré sur un disque dur externe ou un autre ordinateur (via USB ou réseau). Plus d'un noeud GridION de jour est en mesure de délivrer des dizaines de giga-octets de données de séquence de base dans l'ADN étudié.

unité de GridION peut être configuré pour rechercher non seulement l'échantillon et l'analyse de l'ADN, mais également d'autres molécules - scientifique protéines pertinentes ou, par exemple, des composés explosifs.

Bien que le noeud de GridION « serveur » est capable de fonctionner comme un équipement de bureau autonome, le résultat le plus frappant est obtenue lorsque plusieurs de ces dispositifs sont combinés dans un rack de serveur (largeur standard de 19 pouces) et agissent de concert, à échanger des données directement lors du décodage.

(Par ailleurs, les dimensions et les connecteurs noeud GridION correspondent au serveur commun.)

pour les cartouches de GridION.

La version 2013 est due à nœud GridION déjà en 8000 le nanopore, et il devrait fonctionner plus rapidement que le modèle précédent.

Selon les développeurs, 20 de ces machines dans un rack de serveur sera capable de décoder le génome entier d'une personne en seulement 15 minutes.

Les deux appareils, et GridION (la première version), et une frappe Minion, est prévue pour libérer sur le marché en 2012. Fabricant a l'intention d'établir un prix compétitif, par rapport aux dernières technologies de décodage à grande vitesse du génome.

En particulier, le « séquenceur d'ADN - flash » coûtera moins de 900 $.

noeud GridION « Serveur » et un ensemble de noeuds dans le rack de serveur. Un nœud de GridION consomme moins de 50 watts de puissance, l'entreprise met l'accent sur l'un des avantages du dispositif.

Ici, nous devons nous rappeler qu'un peu plus d'un an il y a la société américaine Life Technologies a introduit un décryptage du génome personnel de bureau machine de génome personnel, d'une valeur d'au moins 100 $ mille. Le primononny principe diffère de la technologie GridION, mais il sont communs: pour le séquençage automatisé, les scientifiques ont également mis au point une puce électronique qui combine la chimie électronique.

En Janvier 2012, Life Technologies (ou plutôt, sa filiale Ion Torrent) a montré son nouveau génome décodeur de modèle appelé Ion Proton. Cette machine est déjà estimée à 149 000 $, mais l'analyseur de puce, se cachant à l'intérieur, est 1000 fois plus puissant que l'échantillon précédent.

Appareil Ion Proton est capable de lire la totalité du génome humain en un jour à un coût de « consommables » 1 000 $.

Tous ces dispositifs devraient être éliminés, comme disent les scientifiques, l'un des goulots d'étranglement dans un certain nombre de recherches biologiques et médicales - un décodage lent du génome.

Maintenant, cette tâche peut prendre un laboratoire relativement faible, et dans le cas de décryptage, les lecteurs flash peut dire que la technologie de décodage de l'ADN est sur le point de venir presque tous les foyers, tout comme la teneur en sucre maintenant, les gens analysé indépendamment le sang.