Секвенирование (то есть определение последовательности) человеческого генома
заняло более 10 лет. Сейчас ведущие биотехнологические компании
уверены в возможности в недалёком будущем мгновенного
определения генома человека.
Разработка такого экспресс-метода определения генома у отдельного
человека помог бы диагностировать предрасположенность или наличие многих
серьёзных болезней, как передающихся по наследству, так и инфекционных,
приобретаемых в течение жизни. Он позволит выявить мутации - те изменения
в генах, которые, как уже известно, приводят к врожденным и наследственным
заболеваниям, либо определяют высокую или низкую степень устойчивости
организма к инфекциям и даже СПИДу (уже известно, что люди с отсутствием
определенного белка на клеточной мембране вообще к СПИДу
невосприимчивы). С 1977 года, когда были разработаны принципы химического
секвенирования, основные методы секвенирования не претерпели
значительных изменений. Некоторого
ускорения в "чтении" последовательности ДНК удалось достичь
при помощи автоматизации. Современный автоматический секвенатор может
определять до 1000 нуклеотидов (нуклеотид - минимальная функциональная единица ДНК)
за один цикл работы. Образцы для каждого цикла
требуют соответствующей подготовки и связаны с большими расходами. Eugene Chan - одна из нескольких компаний,
которые разрабатывают методы, сильно ускоряющие и удешевляющие
определение последовательности конкретного генома. Планы компании были опубликованы
в этом месяце, по ним новые технологии будут тестироваться в Роквилле,
штат Мэрилэнд. "Основная идея - определить геном за минуты или
секунды не дороже $1000", - говорит Крэйг Вентер (специалист компании). "Мы достигаем пределов существующих методов,
чтобы секвенировать миллиарды нуклеотидов в секунду нужно что-то
принципиально новое". Развитие нанотехнологий и мощи компьютерной
техники делает это возможным.
Учёные надеются научиться "читать" последовательность ДНК, соединяя между
собой большие части огромной книги (генома) при помощи компьютеров. В
настоящее время, процесс "чтения" можно сравнить с соединением отдельных
предложений в абзацы, абзацов - в параграфы и т. д.
Компания Eugene Chan уже разработала метод секвенирования хромосомной
ДНК с использованием "наножидкостного" чипа, который по размерам меньше
компьютерной клавиши. Новый метод позволяет определять до 200000
нуклеотидов в минуту.
Компания Mobious Genomics предложила другой способ, опирающийся
на свойствах полимераз - белков, которые копируют ДНК в клетке. Деншам
(представитель компании) надеется, что удастся поместить на один чип
множество полимераз и одновременно анализировать результаты их деятельности.
Какой из предлагаемых способов окажется в будущем
предпочтительнее - неизвестно. Возможно, что будет предложен другой, принципиально новый способ,
который завоюет популярность. Однако можно с уверенностью сказать, что в
недалёком будущем в регистратурах районных поликлиник вместо карточек
будут выдавать носитель информации, на котором среди прочего будет
записан и ваш геном, а скорее всего и геномы ваших ближайших родственников.
Источник новости: Nature Science Update