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
6 сценариев техноапокалипсиса
Мнения
ИИ от Google превзошел людей в обучении ИИ
Идеи
Космические планы
Ионный двигатель NASA доставит человека на Марс за две недели
Raspberry Pi-Top — модульный ноутбук для начинающих программистов
Тренды
Новый процесс 3D-печати подходит для всех типов спекаемых металлов
3D-технологии
Открытый исходный код сделает протезы доступными и дешевыми
Медицина будущего
«Первое время я толком не понимала, что такое World Skills»
Тренды
В Норвегии могут ввести разовый налог на электромобили
Электромобили
Биохакер учит людей самостоятельно менять свою ДНК
Биоредактирование
Авиация
Spike испытала прототип сверхзвукового пассажирского самолета
«ИИ станет использовать людей как ботов для выполнения своих задач»
Искусственный интеллект
Yamaha представила Motoroid — концепт мотоцикла с ИИ
Электромотоциклы
Власти США одобрили использование робота-хирурга
Медицинские роботы
«Криптовалюты избавят людей от уплаты банковских комиссий»
Криптовалюты
Маск: «Наш корабль сядет на Марс даже при отказе части двигателей»
Космос
«Электрические самолеты появятся не ранее, чем через 15-20 лет»
Мнения
Ураганы привели к буму домашних систем хранения энергии в США
Тренды
Открыт новый метод измерения спинового тока в квантовых материалах
Научные разработки
Shell выкупила крупнейшую европейскую сеть электрозаправок
Электротранспорт
Автономный робот STAR удалил опухоль лучше хирургов
Медицинские роботы
Криптовалюты
В России точно появится крипторубль
К 2019 году Baidu начнет массовое производство автономных автомобилей
Беспилотные автомобили
На World Skills выступит рекордное количество участников из России
Тренды
Финтех
IBM запускает международные блокчейн-платежи
С Gluon создавать нейронные сети будет так же просто, как приложения
Нейронные сети
«Великобритания может возглавить ИИ-революцию»
Искусственный интеллект
Илон Маск признался, что владеет двумя бензиновыми автомобилями
Кейсы
В США строят крупнейшую виртуальную солнечную электростанцию
Чистая энергетика
Virgin Hyperloop One вернет людям радость путешествий
Транспорт будущего
В Исландии запускают станцию, которая превращает СО2 в камень
Чистая энергетика
Российская ракета Протон-М станет прямым конкурентом Falcon 9
Частный космос
Глава JPMorgan: «Я больше не буду говорить о биткойне»
Криптовалюты
Цифровое государство
С 1 июля 2018 года в России внедрят электронные ПТС
Оптические волокна могут заменить электронные датчики движения
Носимая электроника
Фармкомпании начали переманивать ИТ-специалистов из Google и Microsoft
Фармацевтика
Как ИТ-гиганты превратились из спасителей в угрозу
Государственный контроль
StreamCube сделает энергию приливов выгодной и доступной
Возобновляемая энергетика
Xperia Touch, превращающая стол в тачскрин, поступила в продажу
Тренды
Власти Швеции первыми в мире потребовали уплаты налогов в биткойнах
Тренды
Летающие мотоциклы
Полиция Дубая тестирует «летающие мотоциклы» российского производства
Разработан новый бетон, который выдерживает толчки магнитудой 9 баллов
Строительные технологии
Немецкий инженер создал AR-очки для инженеров и рабочих
Дополненная реальность
Умные колонки Google позволят делать заказы в Target
Голосовые помощники
Google переучит лишенных работы специалистов за $1 млрд
Тренды
Ученые в 50 раз усилили Т-клетки для борьбы с ВИЧ
Лечение ВИЧ
«Цифровой институт» Стива Возняка подготовит тысячи ИТ-специалистов
Мнения
Ричард Брэнсон: «SpaceShipTwo отправится в космос через 3 месяца»
Космический туризм
Водородные тягачи Toyota начнут работу в порту Лос-Анджелеса
Транспорт будущего
Частный космос
SpaceX спровоцирует триллионный бум в аэрокосмической отрасли