Мини-секвенатор ДНК проходит проверку
Устройство для секвенирования ДНК MinION, разработанное компанией Oxford Nanopore, было независимо протестировано и оценено международным консорциумом, координируемым EMBL-EBI. Это инновационное устройство открывает новые возможности для использования технологии секвенирования в полевых условиях, например, для отслеживания вспышек заболеваний, проверки упакованных пищевых продуктов или торговли охраняемыми видами.
MinION работает, обнаруживая отдельные основания ДНК, проходящие через нанопору. В отличие от существующих технологий секвенирования, у него практически нет внутренних ограничений на длину считываемой за один раз последовательности ДНК. Устройство было первоначально предоставлено тысячам лабораторий по всему миру через MinION Access Programme (MAP).
"Программа доступа MinION была блестящей идеей. Поскольку устройство весит всего 100 граммов, Oxford Nanopore могла легко поделиться им с более чем 1000 лабораторий по всему миру", — говорит Марк Акесон из Калифорнийского университета в Санта-Круз, соавтор технологии нанопорового секвенирования и участник MAP.
Устройство теперь хорошо работает, особенно с вирусными и бактериальными геномами, что позволяет использовать его где угодно с предсказуемым результатом. Это открывает путь к демократизации секвенирования. Например, технология использовалась для отслеживания штаммов вируса Эбола во время вспышки в Западной Африке, а NASA планирует испытать MinION как первый секвенатор ДНК на Международной космической станции.
"Уже через несколько лет люди, далекие от фундаментальных геномных исследований, например, учителя в классе, смогут использовать это устройство для преподавания науки новыми, захватывающими способами", — добавляет первый автор статьи Камилла Ип из Оксфордского университета.
Оценка производительности
Пять лабораторий в Великобритании, США, Канаде и Нидерландах провели два набора из десяти экспериментов для одного изолята E. coli (штамм K-12, субштамм MG1655), используя единый протокол. Точность и воспроизводимость данных были согласованными между лабораториями и хорошего качества. Однако предстоит еще много работы в области доставки молекул в проточные ячейки, ясности программных протоколов и других областях.
Данные, сгенерированные в исследовании, представляют собой снимок производительности MinION по состоянию на апрель 2015 года. С тех пор инновации в MinION опережали анализ: новые чипы и наборы выпускаются каждые 3-6 месяцев.
Статья с деталями протокола и предварительным анализом данных опубликована в канале анализа Nanopore на платформе F1000Research. Данные размещены в European Nucleotide Archive (ENA).
Открытое будущее технологии
"Oxford Nanopore взволновала мир обещанием технологии, которая может быть по-настоящему прорывной", — говорит Дэвид Бак из Оксфордского университета. — "Мы опубликовали статью в F1000Research до рецензирования как базовый уровень для сообщества, чтобы все могли ознакомиться с работой и данными, провести собственный анализ, поделиться результатами и стимулировать дискуссию".
EMBL-EBI координировал распространение и анализ данных для консорциума, используя ENA для обработки исходных данных.
"Это новое устройство позволяет проводить полностью мобильное секвенирование с потоковой передачей данных в реальном времени. Это означает, что при высокоскоростном подключении к Интернету первый набор данных может поступить уже через 20 минут после загрузки ДНК", — говорит Гай Кокрейн, руководитель ENA в EMBL-EBI.
Следующий этап анализа уже начат консорциумом, который исследует способы снижения уровня ошибок и проверяет, насколько маленькой может быть проба и насколько длинными — считываемые фрагменты.