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 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
На орбите Земли появятся биткоин-спутники
Биткоины
Ричард Брэнсон: «Государства способны платить людям БОД»
Мнения
Идеи
Гидропонная ферма выращивает 54 тонны томатов в неделю
Pelecoin теперь позволяет майнить сразу несколько криптовалют
Криптовалюты
В Швейцарии начнут продавать бургеры из насекомых
Еда будущего
Концерн «Калашников» представил электромотоцикл для полиции
Электромотоциклы
Рынок хранения электроэнергии в США вырастет в десять раз к 2020 году
Хранение энергии
На Google Home появились бесплатные звонки по США и Канаде
Тренды
Ford представил электрический фургон для DHL
Кейсы
Waymo запатентовала автомобиль с кнопкой вместо руля
Беспилотные автомобили
Гибкий ионистор заменит батареи в фитнес-браслетах
Новые материалы
«Биткойн мог бы стать мировой резервной валютой, но не станет»
Криптовалюты
Пекинский стартап выпустил программируемого робота-гексопода
Робототехника
Чистая энергия
Энергетические стартапы в США продают электромобили по цене Lada Vesta
«Роботы разрушат социум бедных стран и вызовут волну миграции»
Образование будущего
Мнения
«Квантовый интернет появится к 2030 году»
Соцсеть на блокчейне платит пользователям за посты
Идеи
Страховая компания раздаст клиентам смартчасы Apple
Тренды
Tesla установит в домах розетки для электромобилей
Тренды
Стартап создаст самый большой «зеленый» дата-центр в мире
Идеи
RFID-метки сделают дешевле технологии умного города
Умный город
Оксфордские ученые открыли новый метод 3D-печати живых тканей
Идеи
Новая камера оснастит 3D-зрением смартфоны и робомобили
Виртуальная реальность
Эндрю Ын запускает ИИ-фонд на $150 млн
Искусственный интеллект
Samsung запатентовал Galaxy Note со встроенным алкотестером
Тренды
Материалы будущего
Изобретен материал, который охлаждает себя сам
Российская компания показала испытания беспилотного комбайна
Беспилотный транспорт
Лондон станет первым в мире городом — национальным парком
Кейсы
Умные замки LockState заблокировались после обновления ПО
Кейсы
Uber обновил версию своего приложения для бизнеса
Тренды
В Германии протестировали первую электростанцию-аккумулятор
Хранение энергии
Создан метод управления фотосинтезом, который поможет накормить мир
Борьба с голодом
Ученые распечатали лабораторию на чипе размером менее 100 мкм
Микроэлектроника
Энергетика
Нефтяные корпорации начали инвестировать в чистую энергетику
В Иннополисе пройдет первая конференция Innovate or Die
Цифровая трансформация
Аккумуляторы
На смену литий-ионным батареям придут цинково-воздушные
«Нейроинтерфейсы лишат людей когнитивной свободы»
Мнения
Китайская компартия создаст комитет для надзора за дата-центром Apple
Свобода интернета
Eva — самый доступный по цене промышленный робот
Робототехника
Победитель чемпионата по Call of Duty получил $1,5 млн
Кейсы
Разработана «заплатка» для сердца и других органов
Медицина будущего
Билл Гейтс пожертвовал на благотворительность рекордные $4,6 млрд
Кейсы
Китай учится уважать чужие патенты и защищать свои
Интеллектуальная собственность
Рост минимальной зарплаты повышает риск автоматизации
Тренды
Жидкая биопсия станет доступной уже в 2018 году
Идеи
Continental заново изобрела колесо
Кейсы
В США число роботов на заводах выросло на 20% за 5 лет
Автоматизация
Мнения
8 наций, которым грозит вымирание
ИИ автоматизирует сбор отпечатков пальцев на месте преступления
Идеи
Бот пишет новости за 2-3 секунды после завершения матча
Робо-журналистика
В роботакси Lyft будут работать люди, но не в качестве водителей
Идеи
ИИ избавит потоковое видео от подвисаний
Искусственный интеллект
Toyota и ИТ-компании создают экосистему умных автомобилей
Интернет вещей