Секвенирование ДНК на ладони
Устройство MinION от Oxford Nanopore Technologies, размером с большую шоколадку, впервые будет протестировано для секвенирования ДНК в космосе в рамках исследования NASA «Биомолекулярный секвенатор» на МКС.
Цели исследования:
- Доказать работоспособность устройства в условиях микрогравитации.
- Оценить, как экипаж может работать с ДНК-секвенатором на станции.
Потенциальные возможности технологии в космосе:
- Идентификация микроорганизмов в реальном времени.
- Мониторинг изменений у микробов и человека в ответ на условия полета.
- Диагностика инфекционных заболеваний.
- Поддержка астробиологических миссий по поиску жизни.
Проблема текущего подхода: На МКС нет метода для оперативного анализа ДНК. Все образцы приходится отправлять на Землю, что занимает время.
Как работает MinION:
Устройство с минимальным количеством движущихся частей подключается к ноутбуку. Оно пропускает ионный ток через поверхность с нанопорами (естественные поры клеточной мембраны). Когда молекулы ДНК из образца проходят через поры, они изменяют ток. Эти изменения используются для определения последовательности ДНК.
- Скорость: Анализ можно начать через 10-15 минут после внесения образца, в отличие от земных приборов, работающих днями.
- Устойчивость: В отличие от земных больших секвенаторов, использующих оптику и лазеры, MinION более устойчив к вибрациям и потребляет меньше энергии.
Ход эксперимента: Экипаж будет секвенировать ДНК бактерий, бактериофагов и грызунов из заранее подготовленных образцов с известными геномными характеристиками. На Земле будут проводиться синхронные контрольные эксперименты.
Значение для Земли: Технологии, разработанные для работы устройства в условиях ограниченных ресурсов в космосе, могут быть применены для медицинской диагностики в удаленных районах Земли, где нет доступа к полноценной лаборатории.
