211service.com
Solid-State Sequencer debuterar på Genome Conference
Nabsys , en startup för DNA-teknologi, visade i dag upp sin fasta tillståndsmaskin för gensekvensering Advances in Genome Biology and Technology konferens i Marco Island, Florida. Företaget säger att det senare i år kommer att börja sälja sin maskin, vilket kommer att göra det möjligt för forskare att fastställa den strukturella organisationen av långa DNA-sträckor. Detta skiljer sig från de flesta befintliga sekvenseringsmetoder, som läser DNA i korta utdrag som senare sys ihop av programvara. Det nya systemet kommer till en början att komplettera befintliga metoder, men det kan så småningom erbjuda billigare och snabbare sekvensering än andra tillvägagångssätt.
Att förstå den övergripande ordningen för DNA-sekvensen på en kromosom är viktigt för att studera sjukdomar och behandla patienter, men denna stora bild kan vara svår att få på grund av den korta sekvensen av de flesta sekvensering. Eftersom dessa metoder inte alltid kan lista ut hur man ordnar långa repetitiva sekvenser, kan de misslyckas med att känna igen saknade sekvenser, ytterligare sekvenser eller upprepade sekvenser, vilket alla kan leda till sjukdom.
Om du stöter på dessa [repetitiva] regioner i traditionell sekvensering där DNA hackas upp, är det väldigt svårt att veta hur många gånger det upprepades, säger Jens Gundlach , en fysiker som leder University of Washingtons Nanopore Physics Lab .
Särskilt onkologi skulle kunna dra nytta av Nabsys tillvägagångssätt eftersom de genomiska förändringar som sker i cancerceller ofta inkluderar stora strukturella omarrangemang. I en tumör måste du karakterisera blandningen av [genetisk variation] i ditt prov på olika längdskalor, säger Barrett Bready, VD för Nabsys.
Det finns andra tekniker som kan tillhandahålla den typ av kartläggningsinformation på lång räckvidd som Nabsys lovar. Opgen, till exempel, har utvecklat en teknik som visuellt mäter längden på DNA mellan kända sekvenser (se En karta över hela genomet spårar utbrott), men den optiska tekniken kan inte ge den upplösning som Nabsys-tekniken lovar. Grupper som t.ex Oxford Nanopore (se Nanopore Sequencing ), som introducerade sin teknologi för ett år sedan vid samma konferens, och Gundlachs labb utvecklar nanopore-teknologier som ytterligare en metod för att få långa sekvenser, men än så länge har ingen nanopore-teknologi tagit sig ut på marknaden. Dessa system använder en biologisk por som platsen för DNA-analys, vilket begränsar hastigheten med vilken DNA kan läsas.
Nabsys teknologi passerar också DNA genom en por, men istället för den proteinpor-strategi som Oxford Nanopore och andra använder, använder Nabsys en por som skärs in i ett solid-state-chip. Enligt tidningen Biotekniker , Oxford Nanopores system kan bearbeta DNA med en maximal hastighet av 400 baser per sekund. Nabsys hävdar att dess system kan läsa upp till en miljon nukleotider per sekund. Sådan hastighet kan vara avgörande i kliniska miljöer, där snabba diagnoser behövs för att göra behandlingsval.
Det Providence, Rhode Island-baserade företaget använder förgjorda korta DNA-sträckor som kallas prober som kan detekteras på Nabsys chip när de är bundna till en enda DNA-molekyl som studeras. Varje sond består av en kort kombination av de fyra DNA-baserna som kommer att hålla sig till matchande sektioner av det större DNA som studeras. Nabsys-tekniken upptäcker var en sond är bunden genom att se en elektrisk ström förändras när DNA-komplexet ormar genom en por på solid-state-chippet. Tusentals prober av olika kombinationer av bokstäver skulle behövas för att sekvensera hela genomet. Men genom att kombinera positionen för många sonder av olika DNA-sekvenser kan företaget återskapa en karta över långa DNA-sträckor.
Nabsys-tekniken är inte en DNA-läsare i sig, säger Gundlach. Det är en mer komplex process att leta efter vissa regioner på en bit av DNA, säger han, som är komplementär till de befintliga sekvenseringsteknikerna och hjälper dem att tillhandahålla angränsning.
Företaget kommer initialt att fokusera på att vara en komplementär teknologi till befintliga nästa generations sequencers, men dess teknologi kan ge full sekvensinformation om fler prober används för att analysera ett prov.