211service.com
Solid-State Sequencer debuterer på Genome Conference
Nabsys , en opstart af DNA-teknologi, viste i dag sin solid-state gensekventeringsmaskine på Advances in Genome Biology and Technology konference i Marco Island, Florida. Virksomheden siger, at den senere i år vil begynde at sælge sin maskine, som vil give forskere mulighed for at bestemme den strukturelle organisation af lange DNA-strækninger. Dette adskiller sig fra de fleste eksisterende sekventeringsmetoder, som aflæser DNA i korte uddrag, der senere sys sammen af software. Det nye system vil i første omgang supplere eksisterende metoder, men det kan i sidste ende tilbyde billigere og hurtigere sekventering end andre tilgange.
At forstå den overordnede rækkefølge af DNA-sekvensen på et kromosom er vigtigt for at studere sygdom og behandle patienter, men dette store billede kan være svært at få på grund af den korte-snippet tilgang af de fleste sekventering. Fordi disse metoder ikke altid kan finde ud af, hvordan man arrangerer lange gentagne sekvenser, kan de undlade at genkende manglende sekvenser, yderligere sekvenser eller gentagne sekvenser, som alle kan føre til sygdom.
Hvis du støder på disse [gentagne] regioner i traditionel sekventering, hvor DNA er hakket op, er det meget svært at vide, hvor mange gange det blev gentaget, siger Jens Gundlach , en fysiker, der leder University of Washingtons Nanopore Physics Lab .
Især onkologi kunne drage fordel af Nabsys' tilgang, fordi de genomiske ændringer, der forekommer i kræftceller, ofte omfatter store, strukturelle omarrangementer. I en tumor skal du karakterisere blandingen af [genetisk variation] i din prøve ved forskellige længdeskalaer, siger Barrett Bready, administrerende direktør for Nabsys.
Der er andre teknologier, der kan give den slags lang rækkevidde kortlægningsinformation, som Nabsys lover. Opgen har for eksempel udviklet en teknik, der visuelt måler længden af DNA mellem kendte sekvenser (se A Map of the Whole Genome Tracks Outbreaks), men den optiske teknik kan ikke give den opløsning, som Nabsys-teknologien lover. Grupper som f.eks Oxford Nanopore (se Nanopore Sequencing), som introducerede sin teknologi for et år siden på samme konference, og Gundlachs laboratorium udvikler nanopore-teknologier som en anden metode til at få lange sekvenser, men indtil videre er ingen nanopore-teknologi kommet på markedet. Disse systemer bruger en biologisk pore som stedet for DNA-analyse, hvilket begrænser den hastighed, hvormed DNA kan aflæses.
Nabsyss teknologi sender også DNA gennem en pore, men i stedet for den proteinporetilgang, som Oxford Nanopore og andre bruger, bruger Nabsys en pore, der er skåret ind i en solid-state chip. Ifølge bladet Bioteknikker , Oxford Nanopores system kan behandle DNA med en maksimal hastighed på 400 baser i sekundet. Nabsys hævder, at dets system kan læse op til en million nukleotider i sekundet. En sådan hastighed kan være kritisk i kliniske omgivelser, hvor hurtige diagnoser er nødvendige for at træffe behandlingsvalg.
Den Providence, Rhode Island-baserede virksomhed bruger forudlavede korte strækninger af DNA kaldet prober, der kan påvises på Nabsys's chip, når de er bundet til et enkelt DNA-molekyle, der er under undersøgelse. Hver probe består af en kort kombination af de fire DNA-baser, der vil holde sig til matchende sektioner af det større DNA, der undersøges. Nabsys-teknologien registrerer, hvor en sonde er bundet, ved at se en elektrisk strøm ændre sig, når DNA-komplekset slanger sig gennem en pore på solid-state-chippen. Tusindvis af prober af forskellige kombinationer af bogstaver ville være nødvendige for at sekventere hele genomet. Men ved at kombinere positionen af mange prober af forskellige DNA-sekvenser, kan virksomheden genskabe et kort over lange DNA-strækninger.
Nabsys-teknologien er ikke en DNA-læser i sig selv, siger Gundlach. Det er en mere kompleks proces at lede efter bestemte regioner på et stykke DNA, siger han, som er komplementært til de eksisterende sekventeringsteknikker og hjælper dem med at give sammenhæng.
Virksomheden vil i første omgang fokusere på at være en komplementær teknologi til eksisterende næste-generations sequencere, men dets teknologi kan give fuld sekvens information, hvis flere prober bruges til at analysere en prøve.