Нанотехнологии помогут расшифровать геном человека

Точная расшифровка генома является одной из первоочередных задач современной биологии.



не так давно американским исследователям получилось создать методику, позволяющую расшифровывать последовательности цепочек ДНК при помощи нанотехнологий. Эта разработка может стать шагом вперед на пути к развитию индивидуального подхода в медицине, к примеру, даст возможность определять генетическую предрасположенность того либо другого человека к раку, диабету или наркомании.



" Мы надеемся, что лет Через десять вся последовательность ДНК будет расшифрована и это приведет к индивидуализации медицины " - информирует Йенс Гунглах, профессор физики университета штата Вашингтон.



в основе методики лежат нанопоры, взятые из микобактерий Smegmatis porin A. Диаметр пор составляет около одного нанометра, что дает возможность измерить отдельную нить ДНК, когда та проходит сквозь пору. Поры были размещены в мембране, погруженной в раствор хлорида калия. Потом в раствор опускались электроды, чтобы сделать движение ионов сквозь Поры. В зависимости от того, какие нуклеотиды проходили сквозь них, характеристики напряжения менялись.



Ученым предстояло преодолеть два препятствия. Первое заключалось в необходимости сделать отверстие, достаточно узкое, чтобы только одна нить ДНК могла проходить сквозь нее и достаточно тонкое, чтобы в момент измерения в нем находилась только одна молекула. Эта проблема была решена путем модификации бактерии, из мембраны которой брались Поры.



Другим препятствием, По данным Йенса Гундлаха, оказалось то, что резвость прохождения одного нуклеотида сквозь пору составляет порядка одной миллионной секунды, что слишком быстро, чтобы успеть получить сигнал. Ученые обнаружили выход, вставляя фрагменты двухцепочечной ДНК между нуклеотидами, которые нужно исследовать. Вторая нить цеплялась за край нанопоры, замедляя движение. Через несколько миллисекунд двухцепочечный фрагмент отцеплялся, но этого времени оказалось достаточно, чтобы произвести считывание электрических сигналов.



" так, последовательность ДНК можно считывать при помощи осциллографа ", - закончил Йенс Гунглах .