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Studie Äußert Zweifel auf Entwicklungsfähigkeit Funktions-Nanopore-Genoms, das Einheit Sequenziell Ordnet

Published on October 18, 2012 at 8:51 AM

Der Anspruch, dass nanopore Technologie vor der Herstellung von DNS-Analyse so schnell und billig ist, die das gesamte Genom einer Person im gerade Protokoll und an einem Bruch der Kosten der erhältlichen Handelsmethoden sequenziell geordnet werden könnte, hat die akademischen, industriellen und globalen Zinsen Überwältigens ergeben.

Aber eine Zusammenfassung durch Nordöstlichen Hochschulphysiker Meni Wanunu, veröffentlicht in einer Sonderausgabe auf dem nanopore, das in der Physik von Leben-Zusammenfassungen sequenziell ordnet, fragt, ob die restlichen technischen Hürden ausgeglichen werden können, um eine durchführbare, leicht produzierte Handelseinheit zu erstellen.

Anfang des Jahres Technologien Oxfords Nanopore, eine der bahnbrechenden Firmen des Sequenziell ordnens von Entdeckungen, angekündigt, dass sie nanopore Strang erwarten, der sequenziell ordnet, um ein winziges Genom 15 bis 2014 zu Kosten von $1.500 zu erzielen. Vor Dieses ist ein weit entfernt von den $10 Millionen, die es kostete, um ein gesamtes Genom gerade 5 Jahren sequenziell zu ordnen.

Seit die Idee von nanopore Sequenziell ordnen zuerst vorgeschlagenes im Jahre Mitte 1990 s war, sind enorme Fortschritte gemacht worden. Die Grundidee ist außerordentlich einfach: ein einsträngiges von DNS wird durch ein kleines Molekül-groß geführt, Loch-oder nanopore-und die verschiedenen DNS-Basis werden in der Folge gekennzeichnet, während sie durch die Pore umziehen.

Aber entsprechend Wanunu, hat die Wirklichkeit der Manipulierungstechnologie basiert auf den kleinen Poren so, dass 25.000 von ihnen nebeneinander auf einem Menschenhaar befestigen können, eine gewaltige Aufgabe geprüft. Die Hauptherausforderung ist, den Prozess zu verlangsamen und die Bewegung des DNA-Strangs durch die Pore mit einer Kinetik zu steuern, die genug gewesen, um einzelne DNS-Basis lesbar und brauchbar zu machen langsam ist. Ein neues Konzept unter Verwendung der Enzym-kontrollierten Bewegung, entwickelt, um dieses Problem zu überwinden, hat seine eigenen Nachteile einschließlich schlechte Enzymaktivität mit dem Ergebnis des begrenzten processivity und des unbeaufsichtigten Vorwärts-Rückantrages.

Ein Anderes bedeutendes Dilemma ist gewesen, ob Protein oder Festkörperporen die viel versprechendste Technik liefern. Zuerst wurden natürlich vorkommende poröse Proteine nachgeforscht. Aber im frühen 2000s, angekündigt als anbietende bessere Fähigkeit und Flexibilität, wurden die verschiedenen Festkörper-nanopores, die vom Silikon gemacht wurden oder das graphene geprüft. „Seit Lipid-eingebetteten Proteinkanälen und Festkörper-nanopores haben Sie Nachteile, ist es interessant, zu sehen, sagt welche Einheit oder, welche Kombination von Einheiten, in kommende Jahre erhältlich ist, wenn überhaupt“ Wanunu.

Diesmal gibt es noch viele Hürden, zum auszugleichen, er hinzufügt, einschließlich die Unfähigkeit von nanopores, alle spektralanalytischen Informationen über die Identität eines Moleküls, die Ungewissheiten über, ob Versetzung mit einer konstanten Drehzahl auftritt, und die Komplikationen der Porenverstopfung zur Verfügung zu stellen.

Schreibend in einen Kommentar, der im gleichen Punkt veröffentlicht wird, stimmt John Kasianowicz vom National Institute of Standards and Technology in den US, ein Pionier auf dem Gebiet darin überein, dass viel von Herausforderungen bleiben: „Es gibt tatsächlich noch viele, um praktische elektronische nanopore-basierte Fühler zu aktivieren zu wenden Probleme, sich. Jedoch indem sie besser die Strecke versteht, die bereits auf diesem werdenden Gebiet entwickelt wird, sieht die Reise hoffnungsvoll ein wenig weniger erschreckend aus,“

In einem abschließenden Kommentar zu Wanunus Zusammenfassung, schaut der Gründer und der Direktor von Oxford Nanopore, Hagan Bayley, voran zur Zukunft: „Längerfristig, indem man Festkörperporen… verwendet, ist möglicherweise es möglich, DNA-Sequenzen an den Mikrosekunden eher als Millisekunden pro Basis zu lesen. Dieses könnte getan werden, indem man Tunnelbaustrom oder andere Eigenschaften der DNS-Basis verwendete, für die graphene-mit seinem ungewöhnlichen elektronischen Eigentum-konnte, nachdem zusätzliche Entwicklung eine überlegene Substratfläche liefern und entbinden so vorgehend einen anderen enormen Sprung vorwärts oben auf ein Jahrzehnt des beispiellosen Fortschritts.“

Quelle: http://www.elsevier.com

Last Update: 18. October 2012 09:45

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