Создан карманный секвенсор ДНК

Представлен первый в своем роде портативный прибор для секвенирования ДНК. Это открывает новые возможности для небольших лабораторий с ограниченным бюджетом. Также, впервые становится возможным анализ ДНК в полевых условиях.

Компания Oxford Nanopore представила портативный секвенсор ДНК MinION, который способен читать фрагменты ДНК длиной до 10 тысяч пар нуклеотидов. Это первый доступный секвенсор, который использует технологию нанопор. Данная технология разрабатывалась в течение почти двух десятилетий, она основана на определении оснований ДНК путем измерения изменений в электропроводности при прохождении через крохотные отверстия.

Устройство секвенирования ДНК MinION – это первый портативный и относительно недорогой прибор, который позволяет анализировать рекордно длинные участки ДНК

Разработчики утверждают, что приборы MinION будут дешевле и гораздо быстрее, чем существующие технологии секвенирования.

Пока еще MinION не продается и доступен лишь по предзаказу, но биолог Дэвид Джаффе (David Jaffe) из Broad Institute в Кембридже получил возможность использовать его в ходе экспериментов по секвенированию ДНК двух бактерий: Escherichia coli и Scardovia, которые обитают в полости рта любого человека. Ученый опубликовал результаты своих исследований, которые позволяют судить о качестве нового секвенсора.

«Это милое устройство размером и формой похожее на пачку жевательной резинки. Прибор светится симпатичными огоньками, а его вентилятор издает приятное гудение, - шутит Дэвид Джаффе. - Однако техническая сторона секвенсора прибора вызывает смешанные чувства».

Средняя длина секвенируемых MinION-ом участков ДНК составила 5 400 пар нуклеотидов, а в некоторых случаях – до 10 000. Это больше, чем самая передовая современная технология секвенирования, созданная компанией Illumina, обеспечивающая секвенирование сотен пар нуклеотидов. Надо отметить, что в настоящее время для секвенирования используется в основном так называемый метод Сэнгера, предложенный еще в 1977 году. Он позволяет секвенировать до 1000 пар нуклеотидов.

Как видим, MinION превосходит даже самые современные секвенсоры, размером со стиральную машину. Однако Дэвид Джаффе отмечает, что в 2012 году разработчики MinION-а обещали возможность секвенирования более длинных фрагментов ДНК.

Также, ученый обнаружил, что MinION с трудом секвенирует отдельные части бактериальных геномов (это можно сравнить со смазанными буквами в середине текста). Данный факт вызывает у Дэвида Джаффе беспокойство, так как систематические ошибки в расшифровке скорректировать труднее, чем случайные. В своих экспериментах ученый столкнулся с повторяющимися ошибками, которые помешали ему провести полное секвенирование двух геномов бактерий. Для заполнения пробелов пришлось использовать секвенсор Illumina.

Несмотря на существующий недостаток с чтением трудных участков генома, по мнению биолога Дэвида Джаффе, новый прибор обладает огромным потенциалом. Даже при текущей цене в $1000 + $250 за доставку, MinION может использоваться большим числом лабораторий и, главное, больниц, где особенно нужны дешевые секвенсоры для диагностики самых сложных заболеваний.

При высоком качестве образца ДНК или окончательном исправлении специалистами Oxford Nanopore проблемы с систематическими ошибками, MinION открывает для исследователей огромные перспективы. Даже сейчас, по словам Джаффе, прибор в подавляющем количестве случаев читает длинные участки ДНК без каких-либо ошибок. Это впервые дает возможность использовать по-настоящему компактный секвенсор, как в лаборатории, так и в полевых условиях.