Учёные исследуют нанотехнологии для улучшения секвенирования ДНК

Инженерная школа Генри Самуэли Калифорнийского университета в Ирвайне (UC Irvine) получила грант в размере $2.18 млн на объединение традиционных методов секвенирования ДНК с передовыми нанотехнологиями. Цель — создать более быстрый и менее затратный метод анализа, чтобы сделать секвенирование ДНК рутинной частью медицинского обслуживания.

Широкое внедрение анализа ДНК предоставит врачам больше возможностей для прогнозирования заболеваний, профилактики и персонализации лекарственной терапии с учётом особенностей здоровья пациента.

Трёхлетний грант UC Irvine является частью инициативы Национального института исследования генома человека (NHGRI) на сумму 15млн * *, направленнойнаразработкуинновационныхтехнологийдлярадикальногоснижениястоимостисеквенированияДНК.Институт, входящийвсостав * *Национальныхинститутовздоровья(NIH) * *, выделилгрантывосьмиисследователямдлясозданиятехнологий, позволяющихрасшифроватьполныйгеномчеловеказа * *1000. Грант UC Irvine — второй по величине.

Ещё трое исследователей получили финансирование на разработку более краткосрочных технологий для секвенирования генома за 100000 * *.ВнастоящеевремясеквенированиеДНКчеловекаидругихмлекопитающих(анализ * *3миллиардовпароснований * *)стоитоколо * *5 млн и может занимать месяцы.

«Если бы мы могли сделать секвенирование и тестирование ДНК доступным для всех пациентов во время медосмотра с помощью простого анализа крови, это напрямую повлияло бы на будущее здравоохранения», — заявил Х. Кумар Викрамасингхе, профессор электротехники и вычислительной техники, ведущий исследователь проекта.

Викрамасингхе будет сотрудничать с Робертом К. Мойзисом, профессором биологической химии, чтобы интегрировать нанотехнологии с методом секвенирования ДНК, разработанным Фредериком Сэнгером в 1975 году (удостоен Нобелевской премии).

Процесс будет использовать новый метод разделения ДНК с помощью атомно-силового микроскопа (AFM), изобретённого Викрамасингхе. Затем последовательность ДНК будет расшифрована с помощью света, сконцентрированного на зонде шириной около 50 атомов на кончике.

Этот метод, работающий в гораздо меньшем масштабе, чем традиционный метод Сэнгера, займёт значительно меньше времени для сортировки, анализа и картирования ДНК.

Новый процесс способен давать точные результаты, которые получаются в 10 000 раз быстрее и дешевле, поскольку основные расходы при текущих методах связаны со временем и большим количеством используемых химикатов.

«Применение нанотехнологий к фундаментальным методам секвенирования ДНК позволяет таким пионерам нанотехнологий, как профессор Викрамасингхе, внести новый вклад, который напрямую повлияет на благополучие и здоровье общества», — отметил декан инженерной школы Николаос Г. Алексопулос.

Источник: University of California - Irvine