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DNA测序是一项正在发展的技术。2008年4月,位于康涅狄格州布兰福德的454生命科学公司花了不到100万美元,在两个月内对詹姆斯·沃森的整个基因组进行了测序。在本期杂志中,总部位于加州圣地亚哥的Illumina公司报道了用四分之一的价格在8周内获得的人类基因组序列。公司正在积极地定位自己,以便走得更远、更快、更便宜。
 
牛津纳米孔技术公司的128孔芯片之一。
 
许多人认为理想的技术是“单分子”测序,即从单个DNA片段读取数据,不需要扩增,也不存在引入错误的风险。总部位于加州门洛帕克(Menlo Park)的太平洋生物科学公司(Pacific Biosciences)已将自己置于中心位置,承诺通过观察酶通过荧光标记的碱基构建DNA碱基,来提供这种服务。但是位于马里兰州贝塞斯达的美国国家人类基因组研究所(NHGRI)在单分子技术上投入最多的是纳米孔测序,在这种技术中, 现在人手一机,下面为您介绍欧亿手机客户端app如何下载欧亿手机客户端下载介绍,若您无法下载,可以联系欧亿官方客服。,DNA通过一个小孔被读取。这项技术已经获得了4000万美元的资助, 现在人手一机,下面为您介绍欧亿手机客户端app如何下载欧亿手机客户端下载介绍,若您无法下载,可以联系欧亿官方客服。,这是该研究所耗资6800万美元中的4000万美元。其中420万美元捐给了英国牛津大学(University of Oxford)的化学生物学家哈根·贝利(Hagan Bayley), 为什么欧亿风评有嘉欧亿平台信誉怎么样因为肯与用户一同分享!,用于支持牛津纳米孔技术公司(Oxford Nanopore Technologies)的基础研究。
 
NHGRI技术开发项目主管杰弗里•施洛斯(Jeffrey Schloss)表示,纳米孔测序是该研究所迄今支持的唯一一种有潜力直接从细胞中测序DNA的方法,无需扩增、修改或使用荧光标记等昂贵试剂。牛津纳米孔技术公司(Oxford Nanopore Technologies)首席执行官戈登•桑赫拉(Gordon Sanghera)表示,他希望自己的技术“最终主宰世界”。但僧伽罗面临着激烈的竞争。太平洋生物科学公司(Pacific Biosciences)和位于加州山景城(Mountain View)的全基因组公司(Complete Genomics)只是宣布了成为基因测序首席提供商的雄心壮志的两家公司之一。Schloss说,科学界仍然怀疑纳米孔测序是否能够实现,原因很简单:“太平洋生物科学和完整基因组学都对一些DNA进行了测序。纳米孔没有。”
 
第一个建议,纳米孔形成DNA测序的基础是在1996年,当一个团队由丹尼尔•布兰顿,哈佛大学的生物物理学家,表明DNA可以检测到它的存在通过孔隙流中断的离子通过孔径。
 
毛孔,由七环α-haemolysin膜蛋白质,是一样的那些传染性细菌金黄色葡萄球菌推到其他细胞的细胞膜,以创建破坏性的洞。布兰顿的研究结果表明,通过离子流的明显变化,可以看出穿过该孔的四个碱基的特征,而离子流的变化可以被解读为电信号。
 
从小开始
 
牛津纳米孔技术公司(Oxford Nanopore Technologies)的128孔芯片(上图)是基于哈根·贝利(Hagan Bayley)的研究成果制成的。
 
Hagan Bayley证明,DNA的四个碱基通过纳米孔时可以被区分出来。
 
Bayley和Sanghera于2005年成立了该公司,开发纳米孔作为DNA和其他分子的传感器系统,但该公司很快决定专注于DNA测序。贝利提供了20年的研究纳米孔和Sanghera的经验,Sanghera之前曾在雅培实验室(Abbott Laboratories)工作。为该公司融资的3500万美元全部来自私人和机构投资者,其中2000万美元来自今年3月的一轮融资。
 
2006年,贝利证明,当每个碱基在纳米孔中停留的时间足够长时,就可以对它们进行区分。来自霍华德休斯医学研究所位于弗吉尼亚州阿什伯恩的Janelia Farm Research Campus的应用物理和仪器小组的Tim Harris说:“突破性的进展是,一个游离核苷酸发出了一个可识别的信号。”
 
目前,DNA还不能在纳米孔中连续运行,部分原因是需要在孔中保持每个碱基足够长的时间来扰乱离子的流动。因此,为了进行序列检测,贝利的团队使用基因工程和化学技术进行了两个改变。在小孔的口,研究小组放置了一种外切酶,这种酶可以从溶液中获取DNA分子的末端。然后,这种酶将每个碱基切断,并将其导入孔中(见图)。在小孔的另一端,研究人员插入了一个环糊精塞,这是一种环型分子,可以使颈部变窄。经过的碱基必须挤过这个塞子,与此同时,核苷酸上的一个磷酸基短暂地与环糊精结合,堵塞了小孔。
 
 
 
 
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