Карманный секвенатор прочитал геном человека

Ученым удалось прочитать геном человека при помощи «карманного» прибора для секвенирования MinION размером со смартфон. В статье, опубликованной в Nature Biotechnology, также описан поставленный с помощью того же устройства рекорд по самому длинному прочтению молекулы ДНК — длина непрерывного прочтения составила 882 тысячи пар оснований.

MinION представляет собой прибор размером со смартфон, который подключается к компьютеру через USB-кабель. Принцип его действия основан на измерении электрической проводимости во время протягивания молекулы ДНК через пору в мембране прибора. Стоимость прибора и стартового набора реактивов составляет тысячу долларов, что по сравнению с другими существующими технологиями довольно дешево. Разработчики позиционируют его как полевой секвенатор, который может быть использован «в джунглях, в Арктике, на космической станции». В подтверждение тому недавно при помощи MinION на МКС действительно прочитали несколько последовательностей ДНК, в том числе митохондриальный геном мыши.

Исследователи из нескольких американских и канадских институтов, в том числе университета Калифорнии и Национального исследовательского института генома человека (США) показали, что при помощи MinION можно успешно прочитать геном человека. Более того, ученые оптимизировали протокол секвенирования для прочтения ультра-длинных фрагментов ДНК в сотни тысяч пар оснований.

Размер генома человека составляет примерно 3 миллиарда пар оснований (три гигабазы). Прочтение ДНК клеточной линии человека GM12878 было проведено силами сотрудников пяти лабораторий, в работе было использовано 39 рабочих ячеек MinION и оптимизированный протокол пробоподготовки. В итоге ученые получили 91,2 гигабаз данных, что соответствует 30-кратному покрытию генома. Длина более половины прочтенных фрагментов ДНК составила 100 тысяч пар оснований и более. Дополнительно исследователи показали, что с оптимизированным протоколом возможно определение последовательности ДНК до 882 тысяч пар оснований. Фактически, максимальная длина прочтения определяется только качеством выделения ДНК.

Для объединения последовательностей в одну авторам пришлось оптимизировать также алгоритмы сборки, так как большинство существующих программ заточены под короткие фрагменты. После сравнения с референсным геномом линии GM12878, который был прочтен более традиционными методами много раз, оказалось, что полученная последовательность покрывает 85,8 процентов генома, а точность сборки приближается к 100 процентам.

Прочтение таких длинных фрагментов ДНК в ходе секвенирования позволило авторам заполнить пробелы в последовательности человеческого генома и упростить анализ многих его участков.

 

Источник: N+1

ПОДЕЛИТЬСЯ

О нас

Республиканское государственное предприятие «Национальный центр биотехнологии» Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан – ведущий биологический научный центр страны, реализующий государственную политику поддержки и развития биотехнологической отрасли - создан Указом Президента Республики Казахстан в 1993 г.

Последние новости

Подписаться

Подпишитесь на новости