Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Генетика

Группа американских ученых разработала революционный метод расшифровки генома — трехмерную сборку, способ быстрого и дешевого секвенирования референсного генома с нуля при помощи анализа укладки генома, то есть его расположения внутри ядра клетки. Метод отработан на комарах — переносчиках опасных заболеваний, но подходит и для секвенирования генома человека.

Для иллюстрации возможностей трехмерной сборки генома ученые впервые полностью собрали геном комара Aedes aegypti, переносчика вируса Зика, из 1,2 млрд «букв». Он позволит исследователям создать более эффективные способы борьбы с вспышками заболевания, обнаружив в комарах уязвимости, которые вирус использует для распространения, пишет EurekAlert.

Человеческий геном — последовательность из 6 млрд химических «букв», поделенных между 23 парами хромосом. Несмотря на снижение стоимости секвенрования ДНК, определение последовательности каждой хромосомы с нуля остается крайне дорогим, поскольку они могут состоять из сотен миллионов пар оснований.

Поскольку геном каждого отдельного человека отличается от других, использование референсного генома одного человека при диагностике другого может не дать ученым возможность разглядеть истинные генетические изменения, которые отвечают за состояние пациента. Но тратить миллионы долларов на расшифровку генома каждого больного медицина не может себе позволить.

Для решения этой проблемы команда ученых из Бэйлорского медицинского колледжа, Университета Райс, Техасской педиатрической больницы, Кембриджского института Броуда и Гарвардского университета разработала новый подход, определяющий последовательность каждой хромосомы, изучая ее расположение внутри ядра клетки.

«Наш метод сильно отличается от традиционной сборки генома, — говорит Ольга Дудченко, руководитель исследования. — Несколько лет назад наша команда разработала экспериментальный метод, позволяющий определять то, как геном человека длиной 2 метра умещается внутри ядра клетки. В новом исследовании мы показали, что карты укладки показывают не только контур генома внутри клетки, но и саму последовательность оснований».

Аккуратно отследив укладку генома, ученые обнаружили, что они могут соединить сотни миллионов коротких «ридов» (отдельных прочтений фрагмента ДНК) в последовательности целых хромосом. Поскольку этот метод использует только короткие фрагменты, стоимость секвенирования de novo (неизвестных прежде последовательностей ДНК) значительно сокращается. «Секвенирование генома пациента с нуля при помощи трехмерной сборки настолько дешево, что его можно сравнить с МРТ», — поясняет Дудченко.

При этом, в отличие от генетических тестов, которые используются в современной медицине, сборка генома пациента de novo не требует использования референсного генома, собранного проектом «Геном человека».

Кроме генома Aedes aegypti ученые секвенировали геном комара Culex quinquefasciatus, переносчика множества заболеваний. По их мнению, важно иметь возможность оперативно реагировать на неожиданности, например, на внезапный взрыв эпидемии или на пациента, требующего экстренных мер. Открытый ими метод позволит собрать геном с нуля за несколько дней, а не лет.

По мнению Фрэнка Хока, президента по рынкам и работе с заказчиками подразделения Infrastructure Solutions Group компании Dell EMC, цифровая трансформация, затрагивающая все сферы жизни, не обойдет вниманием и генетику. Через 15 лет процессорные мощности увеличатся в 1000 раз и для расшифровки генома человека понадобится 1,5 минуты и менее $1. Это означает, что каждый новорожденный младенец сможет получить свой профиль ДНК и персональное медицинское обслуживание по нему на всю жизнь.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

ИИ может испортить карьеру юристам и адвокатам
Автоматизация
Разработан анализ крови, выявляющий 2 типа рака
Борьба с раком
Возняк и Серф конгрессменам: «Вы не понимаете, как работает Интернет»
Интернет для всех
Blue Origin осуществит первый коммерческий запуск в 2018 году
Кейсы
«У Amazon или Facebook в 2018 году появится свой банк»
Прогнозы
Электромобили
Германский автопром не сможет перейти на выпуск только электромобилей
Ford в 2021 году представит беспилотный гибрид
Кейсы
«Биткойн — это свидетельство недоверия к существующей системе»
Блокчейн
IBM выложила в сеть код для разработки ИИ-приложений
Искусственный интеллект
Квантовые технологии
Выполнено ключевое условие для создания квантового интернета
Напечатанные микроволокна помогут выращивать органы
Медицина будущего
Венгерский разработчик беспилотных систем готов бросить вызов Waymo
Беспилотники
Indiegogo поможет проводить ICO
ICO
Всемирный банк прекратит инвестиции в нефть и газ после 2019 года
Тренды
«Пример Китая показывает, что миру не нужна Кремниевая долина»
Мнения
«Я был не прав, когда продал свой биткойн за $140»
Криптовалюты
Российские ученые предложили заменитель золота для оптоэлектроники
Электроника
Synaptics представила бескнопочный аналог Touch ID
Тренды
«Только лень и незнание английского мешают развиваться профессионалу»
Иннополис
В США будут сажать за управление дроном в состоянии опьянения
Дроны в законе
Тренды
В мире строится 26 мегафабрик по производству аккумуляторов
Новый биопринтер печатает клетки для пересадки больным диабетом
Биотехнологии
Павел Дуров заработал $35 млн на биткойнах
Криптовалюты
Монополии Tesla на рынке солнечной кровли приходит конец
Идеи
Google Home научилась синхронизировать устройства умного дома
Умный дом
Искусственный интеллект
Ученые заглянули в «сознание» нейросети
Crispr применят для лечения наследственых заболеваний
Идеи
Чили становится центром дешевой возобновляемой энергетики
Тренды
Британские спецслужбы оценят риски биткойна
Блокчейн
Китайцы научились обходить запрет на торговлю биткойнами
Блокчейн
ИИ выведет систему образования из кризиса
Тренды
Создана новая технология 3D-печати более прочной и пластичной стали
3D-технологии
Блокчейн
«Люди берут кредиты, чтобы купить биткойны»
Готовимся к ICO. Инструкция, часть 2
ICO
Немецкие ученые разработали стабильный квантовый вентиль из кремния
Квантовые компьютеры
В МТИ разработали прибор, который избавит пациентов от уколов
Медицина будущего
Доказана эффективность лечения рака генно-модифицированными клетками
Борьба с раком
Мнения
Бывший вице-президент Facebook: «Соцсети разобщают людей»
2D-игры помогут выявить опасные наклонности алгоритмов
Идеи
Новый бионический протез управляет каждым пальцем по отдельности
Медицина будущего
Microsoft выпустила язык квантового программирования Q#
Квантовые компьютеры
Первая VTOL-гонка пройдет в 2019 году в австралийской пустыне
Летающие автомобили
Deloitte предсказывает рост киберспорта, цифровых транзакций и AR
Прогнозы
Искусственная ДНК помогает бороться с неизлечимым заболеванием
Биотехнологии
Россия выступила против добычи ископаемых на астероидах
Тренды
Новая стратегия уничтожения бактерий, вызывающих хронические инфекции
Медицина будущего
Электроника
Открыт новый метод получения электричества
Шесть областей, в которых люди уже проиграли ИИ
Обучение машин
В Иннополисе стартовал первый чемпионат DigitalSkills
WorldSkills