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手持基因测序仪问世 仅手机大小

2015-11-11 13:22 阅读: 827 评论: 0 来源: 科讯网 编辑: ygzx1
[导读]康涅狄格州立大学的研究人员通过使用一种比手机还要小的手持测序仪,对自然界中已知的最复杂基因的RNA进行了测序。当一个DNA链穿过纳米孔测序仪MinION时,MinION可以 看见 五个核苷酸。五个核苷酸一组会生成一个
康涅狄格州立大学的研究人员通过使用一种比手机还要小的手持测序仪,对自然界中已知的最复杂基因的RNA进行了测序。当一个DNA链穿过纳米孔测序仪MinION时,MinION可以“看见”五个核苷酸。五个核苷酸一组会生成一个特征电流,使MinION可以连续读出DNA编码。
如果说DNA是生命模板,那么RNA就是建筑承包商。RNA测序可以帮助人们解读细胞之中到底发生了什么。康涅狄格州立大学系统基因组学研究所的基因学家Brenton Graveley、其同事博士后Mohan Bolisetty和研究生Gopinath Rajadinakaran与英国牛津纳米孔技术公司宣称,该公司的MinION测序仪可以更快更好地对基因进行测序,并且成本远低于现在普遍使用的技术。他们在9月30日的《基因组生物学》杂志发表论文,介绍了他们的测序技术。
如果你的基因是一个图书馆,每个基因是一本书,那么有一些基因是可以直接读取的——但是有些基因更像一个“读者自选情节”的小说(一种小说体裁,通过提供多个可能情节供读者选择,届时跳转到相应页数或段落,从而使读者参与故事的构建)。研究人员常常想知道在体内表达的到底是基因的哪个版本,但这对于那些复杂的“读者自选情节”基因是不可能的。
Graveley,Bolisetty和Rajadinakaran从两方面着手,解决了这个问题。首先是要找到一个更好的基因测序技术。用现有的旧技术为基因测序的话,研究人员首先要使用和我们机体一样的化学过程对其进行复制,然后把复制出的很多条基因序列切成片段,阅读每一个片段,之后再通过比较每一个片段找出最初它们是如何拼接的。这个技术之所以可行,是因为不是每条复制的基因序列都会被切成相同的片段。想像一下,把一部电影中的镜头顺序打乱后观看,如果再看一遍同一部电影,但是剪接处略有不同,就可以对比这两个版本并从中找出哪些镜头本来是相连的。
这种技术对“自选情节”的基因是没有用的,因为如果你用与机体相同的方式以RNA的方式复制它们,每一条复制出的基因序列都与下一条有一点——或者很大的不同。这种同一基因的不同版本被称为基因亚型。对这些不同的亚型剪切测序,就不可能准确地比较这些片段并找出最初的基因版本。
如果基因是一部电影,“你也许不知道镜头1和镜头2是同步的,”Bolisetty说。就在去年,这个几乎不可能的事突然变成了可能。总部位于英国的牛津纳米孔公司发布了新的纳米孔测序仪,并为Graveley的实验室提供了一台。这台名为MinION的纳米测序仪可以使一条DNA链通过一个微小的孔隙。孔隙每次只能通过五个碱基——这是组成我们基因的“字母”。碱基有四种:G、A、T、C,因此有1024种可能出现的五碱基组合,每种组合都会在纳米孔中产生不同的电流。GGGGA产生与AGGGG不同的电流,而后者产生的电流与CGGGG又不一样。通过让DNA链进入纳米孔并记录它们产生的信号,研究人员就可以得知DNA的序列。

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