В Великобритании создан самый крошечный автоматический расшифровщик генома в мире. Он появится на прилавках уже в нынешнем году, причём — с довольно привлекательным ценником. А компанию ему составит не менее интересный ДНК-анализатор, заключённый в сервере.
Компания Oxford Nanopore Technologies представила миниатюрный одноразовый определитель последовательности оснований в молекуле ДНК — MinION.
Полностью автономный приборчик, по размеру чуть крупнее памяти-флэшки, подключается к USB-порту ноутбука или ПК. Он содержит все элементы, необходимые для полного секвенирования генома: микропотоковые системы, уникальный сенсор и специализированную электронику.
Аппарат производит прямое считывание «букв» ДНК и в реальном времени отражает их на экране, а также записывает в память компьютера.
Исследователи могут заранее определить, какой объём информации им нужен для целей того или иного опыта, или какой фрагмент генетического кода они ищут, и прекратить расшифровку сразу по достижении результата, чтобы быстро перейти к новому эксперименту.
Подготовка образцов для системы MinION тоже не требует больших усилий. Прибор работает с двухцепочечной ДНК, причём ему не требуется предварительная амплификация.
В некоторых случаях сенсор может выделить молекулу сразу же из пробы крови или сыворотки, а иногда может понадобиться небольшая предварительная обработка смеси.
Ещё интереснее, что прибор MinION является побочным проектом, родившимся при создании более крупной и мощной многоразовой системы секвенирования — GridION. Обе используют одну технологию расшифровки генома, над которой группа биохимиков из Британии и США работала около 20 лет (считая от появления голой идеи).
В основе механизма лежит полимерная мембрана со встроенными нанопорами. Эта часть прибора получена комбинацией натуральных (белки) и синтетических молекул.
Специально разработанный фермент, добавляемый в раствор с пробой, подхватывает молекулу ДНК и последовательно продавливает её через пору, как через фильеру (смотрите рисунок вверху).
В это время подключённая к поре электронная схема фиксирует электрические колебания. По их специфическому профилю аппарат вычисляет каждую прошедшую базовую пару, причём с высокой точностью даже для очень длинных фрагментов «молекулы жизни».
В отличие от своего крохотного собрата система GridION представляет собой нечто вроде комплекса серверов-дешифраторов (компания называет их узлами — GridION node).
Каждый такой узел имеет слот для одноразового картриджа. Последний содержит весь набор реагентов, необходимых для полного анализа ДНК, и собственно чип-анализатор с двумя тысячами описанных выше нанопор.
Узел GridION node с высокой точностью измеряет ионные токи внутри чипа, расшифровывает их и выводит на дисплей результат секвенирования. Параллельно последовательность генетического кода записывается на внешний жёсткий диск или другой компьютер (через USB или Сеть).
За сутки один GridION node способен выдать десятки гигабайт данных по последовательности оснований в изученных ДНК.
Хотя «сервер» GridION node способен работать как самостоятельное настольное оборудование, наиболее впечатляющий результат достигается, когда несколько таких аппаратов объединяются в серверную стойку (стандартной ширины 19 дюймов) и действуют согласованно, обмениваясь данными прямо в ходе декодирования.
(Кстати, размеры и разъёмы GridION node соответствуют обычному серверу.)
В 2013 году должна выйти версия GridION node уже на 8000 нанопор, и она должна работать быстрее предшествующей модели.
По информации разработчиков, 20 таких машин в одной серверной стойке смогут декодировать весь геном того или иного человека всего за 15 минут.
Оба аппарата, и GridION (в первой версии), и поразительный MinION, намечено выпустить на рынок в 2012 году. Изготовитель намерен установить конкурентоспособные цены, в сравнении с самыми последними технологиями скоростной расшифровки генома.
В частности, «секвенсор ДНК — флэшка» будет стоить менее $900, передаёт Technology Review.
Тут нужно вспомнить, что чуть больше года назад американская компания Life Technologies представила настольный персональный расшифровщик генома Personal Genome Machine, стоящий менее $100 тысяч.
Принцип, примёнённый в нём, отличается от технологии GridION, но есть и общая черта: для автоматизированного секвенирования учёные тоже разработали микрочип, сочетающий в себе электронику с химией.
В январе 2012 года Life Technologies (вернее, её дочерняя фирма Ion Torrent) показала свою новую модель дешифратора генома под названием Ion Proton. Эта машина оценена уже в $149 тысяч, но зато чип-анализатор, скрывающийся внутри, в 1000 раз более мощный, чем прежний образец.
Все упомянутые аппараты должны устранить, как говорят учёные, одно из узких мест в целом ряде биологических и медицинских исследований – медленное декодирование генома.
Теперь такую задачу могут брать на себя сравнительно мелкие лаборатории, а в случае с расшифровщиком-флэшкой можно сказать, что технология декодирования ДНК находится на пороге того, чтобы прийти чуть ли не в каждый дом, подобно тому, как сейчас люди самостоятельно анализируют содержание сахара в крови.
С ума сойти... За 15 минут...
ПыСы А все-аки нанопоры на фотке великоваты. %)))
Флешка наверное будет думать сутки.
Про GridION пока неизвестно.
Да, 20 GridION-ионов (после апгрейда модели) сообща расшифруют геном индивида за 15 минут.
Да, 20 GridION-ионов (после апгрейда модели)»
Видимо, GridION-ион — это и есть проапгрейдженный GridION? ;))))
Про 15 минут я вообще не спрашивал. Из текста вполне понятно, что эта задача не для «флешки». 1Просто восхищался...
Я так понимаю, флэшка расчитана несколько на иное применение, чем на расшифровку всего генома человека. В последнем 23 пары хромосом вообще-то. Но зато в отдельных опытах, где требуется секвенирование неких ограниченных последовательностей в ДНК чего-либо (может человека, может бактерий), флэшка будет удобнее и быстрее всего существующего хозяйства.
Но, кажется, даже целый сервер GridION или их пачка из нескольких штук, окажется настоящим подаркам учёным, даже если стоить будет на уровне Personal Genome Machine и Ion Proton, то есть в районе $50-150 тыс., так как тут скорость работы будет уже просто фантастическая.
www.sciencegobble.com/minion-usb-decodes-dna.science
www.sciencegobble.com/minion-usb-decodes-dna.science»
_А не могут современные видеокарты в 128 ядер+ стоящие в наших компьютерах обработать это дешевле, чем тот мини? Хотя у того, наверно, аппаратная поддержка, что тоже не плохо.
_Поэтому желательна куча серверов?
Естественный ход эволюции отдыхает :)
Естественный ход эволюции отдыхает :)»
_Не смешно. Это вообще невозможно, а кому надо, тот и без этого определял по форме черепа и т.п.
__Не смешно. Это вообще невозможно, а кому надо, тот и без этого определял по форме черепа и т.п.
С первым и третьим — спорить не буду. Кому-то смешно, а кому-то ценная идея — а как еще определить наилучших производителей.
А вот второе — это мне кажется, сожаление о первом.
Что ж, придется по-старинке: с циркулем и линейкой.
А вот второе — это мне кажется, сожаление о первом.
Что ж, придется по-старинке: с циркулем и линейкой.»
_Вам хорошо. Ничего. А у меня уже второй комментарий кажется удалили. Может мне русскую фамилию поставить с замерами черепа :-)? Как считаете?
_Ничего религиозного там не было
2.Но вообще впечатляет.
3. Таки отцовство то сможет определить?
Мне пожертвовать собой ради науки и пенсионеров не удалось — я неинтересный. :)))
-- Пенсионеров жалко .. стрелять таких надо ..
Тогда я тут настебался уже на колесование, как минимум. :)))
Сергей, это ж шутка была. И скорее стеб над рекламирующими такую продукцию, нежели над чем иным. Ну что у вас, от БАДов совсем чувство юмора пропало? Тогда это серьезный недостаток ваших препаратов, надо дорабатывать. :))) Я не куплю, так и знайте, мне мое извращенное чувство юмора дороже вечной молодости. :)))
Я имел ввиду, что вы хотите добиться удешевления, а добьетесь удорожания.
Я что-то неправильно понял, дядь Боря? :(((
Я вот думаю какое реальное приминение это найдёт в РФ, отцовство-это да, может и случаи как на Манежке остановит. Возьмёт у подростков ДНК и они узнают что они вовсе не чисто кровные Славяне))) Если хотите- бума, то аппарат нужно нести на МАЛАХОВ+ срочно, где его будут через марлю к ухам прикладывать... вот тогда, мы станем самыми продвинутыми! У каждого в доме будет такой))
Размером с струйный. 4 картриджа только вместо CMYK будет АГТЦ
Аденин Гуанин Тимин Цитозин.
Скачал файл из инета распечатал. Или сам в редакторе нарисовал и на печать ...
www.membrana.ru/storage/img/1/1wv.jpg
www.membrana.ru/particle/510
Других слов не подберу...
наступило оно на Америку, на Европу, да на Азию...а на нас все что-то никак не наступает и не наступает...
ВЫ мыслите чуть шире ... не в рамках государств/народов а в рамках человечества.
Или вам приятно стимулировать себе национальные рецепторы.
_Спасибо, Кэп
Сбрасываем лапшу с ушей, мальчики и девочки.
И теперь вопрос всем 3.5 читающих, можно ли доверять словам такого человека?
А насчёт троллинга, может это и троллинг, но мной он задумывался как попытка вывести на чистую воду вруна. Да ладно, врун не признается, так пусть хоть другим видно станет, что этот человек не только хвастун (неважно, реальными или мнимыми достижениями человек хвастает), но и лгун.
Ух ты, какие высокие цели. И что, успешно?
Выход один — менять их всех регулярно нада и делать безработными, а може и отстреливать как бешеных собак.