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  • 伯明翰亚拉巴马州立大学的迈克尔·涅德维斯改良了细菌

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-03-25

    作者:常立军资料来源:科技日报出版日期:2010年

    商品名称选择:中小

    PNAS:纳米孔中的脱氧核糖核酸快速测序新技术

    1000美元预计用于单个基因组测序

    根据《每日科学》的最新报告,由美国华盛顿大学物理学家领导的一个研究小组设计了一种新技术,以相对较低的成本对纳米孔中的脱氧核糖核酸进行快速测序。 这种新方法可以为癌症、糖尿病或某些成瘾患者定制个性化的基因测序蓝图,提供更有效的个体医疗。 相关论文发表于美国《国家科学院院刊》 (PNAS)

    这篇论文的主要作者和华盛顿大学的物理学教授延斯冈拉赫说,他们将生物学和纳米技术结合起来开发了这种脱氧核糖核酸阅读器。读取器中的纳米孔使用耻垢分枝杆菌的细胞膜孔蛋白A。 这种纳米孔只有1纳米大小,仅足以测量一个脱氧核糖核酸的单分子链。

    研究人员将微孔放在浸泡在氯化钾溶液中的薄膜上,并施加一个小电压让电流通过微孔 当不同的核苷酸通过纳米微孔时,电路中的电流会相应地改变,这些电流被称为特征信号。 脱氧核糖核酸的基本成分,如胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和胸腺嘧啶,产生不同的特征信号。

    研究小组已经解决了两个主要问题。一种是生成纳米孔,它只允许一条单链的脱氧核糖核酸通过,一次只能有一个脱氧核糖核酸分子通过。 伯明翰阿拉巴马州立大学的迈克尔涅迪维斯改善了细菌并创造了合适的微孔。 冈拉克说,第二个问题是让核苷酸以每秒一百万的速度通过纳米孔。这对于读者来说太快了,无法以这种速度分辨出每个脱氧核糖核酸分子的信号。 为了解决这个问题,研究人员在每个待测核苷酸之间附着了一段双链脱氧核糖核酸。双链脱氧核糖核酸在微孔中流动不顺畅,在微孔中绊了一跤,从而使下一条单链通过微孔的时间延迟了几毫秒。 虽然这种延迟只有几千分之一秒,但电信号有足够的时间来识别目标核苷酸,从而从示波器轨迹中准确地读取这些脱氧核糖核酸序列

    该研究由美国国立卫生研究院和美国人类基因组研究所资助,旨在将人类基因组完整测序的成本降低至1000美元或更低。 这项研究始于2004年,当时对一个人的基因进行完全测序花费了1000万美元,新的测序技术使人们朝着测序1000美元的目标迈出了一大步。

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