22.07.2011 16:00
Расшифрован геном основателя Intel
Биологи расшифровали геном одного из основателей компании Intel Гордона Мура, открывателю названного в его честь закона о скорости увеличения числа транзисторов на чипе. Для определения последовательности ДНК Мура ученые использовали новую технологию, которая намного быстрее, точнее и дешевле других процедур. Статья исследователей опубликована в журнале Nature, а коротко о ней пишет портал ScienceNOW.
Молекулы ДНК представляют собой линейные полимеры из четырех типов «букв» — А,Т, Г и Ц, при помощи которых в ДНК закодирована вся наследственная информация об организме. Знание полной последовательности ДНК большого количества людей позволит ученым разработать лекарства от различных болезней, которые будут бороться с недугами, опираясь на генетические особенности больного, а не на только на внешние симптомы заболевания.
На сегодня ученые используют несколько различных техник определения последовательности ДНК организмов, но большинство из них являются модификацией так называемого метода Сэнгера. Этот метод требует использования особым образом модифицированных «букв», которые добавляются в реакционную смесь, прерывают происходящие в ней процесс и детектируются сенсорами. Метод Сэнгера надежен и эффективен, но у него есть ряд недостатков. Во-первых, модифицированные «буквы» стоят довольно дорого, а, во-вторых, определение последовательности больших фрагментов ДНК занимает много времени.
Авторы новой работы использовали принципиально иную технологию, которая не требует использования оптических детекторов. Созданная ими методика задействует тот факт, что фермент, необходимый для определения последовательности ДНК, при каждом акте своей работы способствует выделению в реакционную смесь одного иона H+. Соответственно, при этом происходит закисление среды, которое может быть зарегистрировано детекторами.
Новый метод работает так: в реакционную смесь добавляют микроскопические гранулы, на которых иммобилизованы фрагменты ДНК, последовательность которых необходимо определить. На каждом этапе методики гранулы заливают раствором одного из четырех типов «букв». Если следующая «буква» в расшифрованной последовательности совпадает с той, которая растворена в реакционной смеси, фермент срабатывает и увеличивает кислотность среды.
Описанные выше реакции происходят на чипе, в котором расположены 1,2 миллиона крошечных лунок — именно в них помещаются гранулы с ДНК. Каждый шаг заливания лунок раствором «букв» занимает менее пяти секунд, а стоимость одного чипа составляет около 99 долларов. Соответственно, расшифровка ДНК происходит очень быстро и стоит относительно недорого — для определения последовательности ДНК Гордона Мура ученые использовали тысячу чипов. В другой работе исследователи расшифровали последовательность ДНК кишечной палочки за два часа.
Новый метод в перспективе поможет ученым приблизиться к реализации цели «один геном за тысячу долларов». Считается, что при такой стоимости расшифровки человеческого генома средний житель Земли сможет позволит себе приобрести генетический паспорт, на основании которого врачи смогут подбирать ему индивидуальное лечение.
