Der Decoder von DNA in Form von USB-Flash-Laufwerk

• DNA-Decoder als USB-Flash-

In Großbritannien schaffte es die kleinste automatische Entschlüsselung des Genoms der Welt. Es wird in diesem Jahr in den Regalen erscheinen, und - mit einer attraktiven Preis. Ein Unternehmen, er wird nicht weniger interessant DNA-Analysator, ein Gefangener in dem Server sein.

Die Firma Oxford Nanopore Technologies eingeführt, um eine Miniatur-Einweg-Determinante Sequenz von Basen in dem DNA-Molekül - MINION.

Vollständig autonome priborchik Größe etwas größeren Speicher-Flash-Laufwerke, die mit USB-Port eines PC oder Laptop. Es enthält alle Elemente für eine vollständige Genomsequenzierung benötigt: mikropotokovye System, einzigartige Sensoren und Spezialelektronik.

Die Genauigkeit der Anfänger - Level-Sequenzierung bestehender Systeme, Geräte Schöpfer behaupten.

Das Gerät erzeugt ein direktes Ablesen der „Buchstaben“ der DNA in Echtzeit auf dem Bildschirm reflektieren, sowie die Datensätze in dem Arbeitsspeicher des Computers.

Die Forscher können im Voraus bestimmen, wie viele Informationen, die sie für die Zwecke einer Erfahrung benötigen, oder ein Fragment des genetischen Codes, für sie und Transkript suchen stoppen das Ergebnis zu erzielen, schnell auf ein neues Experiment zu gehen.

Vorbereitung von Proben für Minion System erfordert auch nicht viel Aufwand. Das Gerät arbeitet mit einer doppelsträngigen DNA, darüber hinaus ist es nicht Vorverstärkung erfordern.

In einigen Fällen kann der Sensor sofort aus dem Blut oder Serumprobe unterscheidet Molekül und manchmal eine kleine Vorbehandlungsmischung muß.

Interessanter ist, dass das Gerät Minion Seite Projekt ist, eine größere, leistungsstärkere Mehrwegsystem Sequenzierung zu schaffen geboren - GridION. Beide verwenden die gleiche Technologie, die das Genom zu entschlüsseln, auf dem eine Gruppe von Biochemikern aus Großbritannien und den Vereinigten Staaten seit etwa 20 Jahren gearbeitet (von dem Erscheinen der bloßen Idee zu zählen). Der Mechanismus basiert auf einer Polymermembran mit eingebetteten Nanoporen. Dieser Teil der Vorrichtung ist eine Kombination aus natürlichen (Proteinen) und synthetischen Molekülen erhalten.

Nanoporen-Membran streng bestimmtes Molekül überspringen gestaltet.

Eine speziell entwickelte Enzymlösung wurde zu der Probe gegeben, und nimmt das DNA-Molekül nach oben drückt sie sequentiell durch die Pore durch eine Spinndüse ist (siehe die Figur oben).

Zu diesem Zeitpunkt wird die Pore mit einer elektronischen Schaltung, die die elektrischen Schwingungen erfaßt. Nach ihrem spezifischen Profil jeden Gerät berechnet das letzte Basenpaar und mit hohen Genauigkeit auch bei sehr langen Fragmenten „Moleküle des Lebens“.

Das Protein Nanoporenmembran. Nachdem es geht Ionenstrom, die „Störung“ auftreten, die je nach Art durch die „Gate“ Moleküle vorbei unterscheiden. Durch den Grad der Ablenkstromsystem electronics identifiziert grundlegende DNA-Basen.

Im Gegensatz zu seinen Kollegen winzigen GridION Systems ist eine Art von Server-Decoder-Komplex (das Unternehmen ruft ihre Knoten - GridION Knoten).

Jeder Knoten hat einen Schlitz für eine Wegwerfpatrone. Diese umfassen den gesamten Satz von Reagenzien, die für eine vollständige Analyse der DNA erforderlich ist, und das tatsächliche Chip-Analysegerät mit zweitausend nanopores oben beschrieben.

Knoten GridION Knoten genau Ionenströme innerhalb des Chips messen, dekodiert sie und zeigt das Ergebnis der Sequenzierung. Parallel-Sequenz wird der genetische Code auf einer externen Festplatte oder einem anderen Computer (über USB oder Netzwerk) aufgezeichnet. Über einen Tag GridION Knoten ist in der Lage zig Gigabyte auf Basis Sequenzdaten in der untersuchten DNA zu erteilen.

GridION Einheit kann so konfiguriert werden, nicht nur die Probe und DNA-Analyse zu suchen, sondern auch andere Moleküle - Wissenschaftler relevante Proteine ​​oder zum Beispiel explosive Verbindungen.

Obwohl der „Server“ GridION Knoten des Betreibens als eigenständige Desktop-Geräte geeignet ist, das auffälligste Ergebnis wird erzielt, wenn mehrere solche Vorrichtungen in einem Server-Rack (Standardbreite von 19 Zoll), und wirkt gemeinsam kombiniert werden, die Daten direkt bei der Dekodierung austauscht.

(Übrigens sind die Abmessungen und Anschlüsse GridION Knoten entsprechen dem gemeinsamen Server).

für GridION Patronen.

Die 2013-Version ist aufgrund out GridION Knoten bereits in 8000 die Nanopore, und es soll schneller arbeiten als das Vorgängermodell.

Laut den Entwicklern, 20 dieser Maschinen in einem Server-Rack wird das gesamte Genom einer Person in nur 15 Minuten entschlüsseln kann.

Beiden Geräte und GridION (die erste Version) und ein auffallendes Minion, werden voraussichtlich auf dem Markt im Jahr 2012 veröffentlichen. Hersteller beabsichtigt, einen konkurrenzfähigen Preis, im Vergleich mit den neuesten Technologien von High-Speed-Dekodierung des Genoms zu etablieren.

Insbesondere die „DNA-Sequenzierer - flash“ kostet weniger als 900 $.

"Server" GridION Knoten und ein Satz von Knoten in dem Server-Rack. Ein GridION Knoten verbraucht weniger als 50 Watt Leistung, das Unternehmen betont, ist einer der Vorteile der Vorrichtung.

Hier müssen wir uns daran erinnern, dass ein wenig mehr als ein Jahr her, dass die US-Firma Life Technologies einen Desktop persönlichen Genom Entschlüsselung Personal Genome Machine, im Wert von mindestens $ 100,000 eingeführt. Das Prinzip primononny darin unterscheidet sich von GridION Technologie, aber es gibt häufig: für die automatisierte Sequenzierung, Wissenschaftler haben auch einen Mikrochip entwickelt, die Elektronik mit Chemie kombiniert.

Im Januar 2012 Life Technologies (oder besser gesagt, ihre Tochtergesellschaft Ion Torrent) zeigte Genom mit dem neuen Modell Decoder namens Ion Proton. Diese Maschine wird bei $ 149.000 bereits geschätzt, aber der Chip-Analysator, versteckt im Inneren, ist 1000-mal stärker als die vorherige Probe.

Vorrichtung Ion Proton ist in der Lage das gesamte menschliche Genom in einem Tag zu einem Preis von „Verbrauchsmaterialien“ $ 1.000 zu lesen.

eine langsame Entschlüsselung des Genoms - alle diese Geräte sollten, wie die Wissenschaftler in einer Reihe von biologischen und medizinischen Forschung einer der Engpässe sagen, beseitigt werden.

Nun kann diese Aufgabe auf ein relativ kleines Labor nehmen, und im Fall der Entschlüsselung, Flash-Laufwerke können gesagt werden, dass die DNA-Decodierungstechnologie am Rande ist fast jeden nach Hause zu kommen, genauso wie der Zuckergehalt jetzt unabhängig Menschen analysiert Blut.