現(xiàn)在,你也可以像黑客帝國里的Neo一樣,查看構(gòu)成自己和別人的源代碼了。
方法也非常簡單,將體液滴到這樣一個大號的U盤上:
然后連線插進(jìn)電腦,再配合軟件使用,就能近乎實時地查看你的DNA測序結(jié)果了:
畢竟現(xiàn)實中的我們并不生活在矩陣?yán)铮膊皇怯纱a組成。
但作為人體生長發(fā)育配方的DNA序列,某種程度上就相當(dāng)于一個人的源代碼了。DNA在核酸外切酶的作用下被迅速逐一切割成單個堿基分子,在電場的驅(qū)使下通過納米孔,此時,就會形成可檢測的離子電流。
而理論上,上述的這一方法甚至能在6小時內(nèi)對超過1.6億個堿基進(jìn)行測序,速度非常快。
這是怎么做到的。
從把DNA拉絲并推進(jìn)一個納米尺寸大小的孔洞里開始:
將DNA拉絲進(jìn)洞
這是一種叫做納米孔測序的技術(shù)。
在這種方法里,未知序列的樣品會被輸送穿過一個直徑1納米的小孔。
以人類體液為樣本,需要先利用酶拉開DNA分子的拉鏈,讓一根單鏈進(jìn)入納米孔:
納米孔所在的生物系統(tǒng)會泡在電解質(zhì)溶液中,并被施以空間勻強電場。
DNA在核酸外切酶的作用下被迅速逐一切割成單個堿基分子,在電場的驅(qū)使下通過納米孔,此時,就會形成可檢測的離子電流。
不同堿基的化學(xué)性質(zhì)不同,這也就使得整條DNA鏈會在穿越納米孔引起幅度不同的電流變化。
而這種電流信號的強弱,就能反映DNA樣本的核酸序列信息。
具體而言,每一個DNA片段都就會返回一個基于核苷酸變化的電壓讀數(shù)。
當(dāng)然,這種反映并不直觀,還需要通過一種類似NLP的算法邏輯,將含有噪聲的電信號轉(zhuǎn)化為堿基識別的序列數(shù)據(jù)。
這種方法比起傳統(tǒng)的基因測序方法,比如NGS來說,速度要更快,而且對變異結(jié)構(gòu)的檢測也更準(zhǔn)確。
給電腦插個U盤就能看
而從牛津大學(xué)衍生而出的Oxford Nanopore公司,就將上述核心技術(shù)打包,塞進(jìn)了這樣一個尺寸10厘米的U盤之中:
這一產(chǎn)品叫做MinION,使用時需要將自己的體液滴到指定位置。
然后再用一根線將其與電腦連接,再安裝產(chǎn)品相應(yīng)的軟件,此外載無需任何設(shè)置。
然后,就能在電腦屏幕上看到數(shù)據(jù)采集,實時分析和運行反饋,本地基本通信和數(shù)據(jù)流:
根據(jù)官方的數(shù)據(jù),理論上最大輸出速度可達(dá)到420個堿基/秒,而從一個單元格中的樣本最多可得到50GB的數(shù)據(jù),準(zhǔn)確率達(dá)到88%以上。
除了對專業(yè)的研究人員售賣以外,官方的簡介中也表明,沒有大量實驗室經(jīng)驗的人群也可使用。
完整的產(chǎn)品包售價1000美元,折合人民幣約6370元。
對于這一產(chǎn)品,有人覺得非常有趣,對于學(xué)校或者一些個人開發(fā)者來說無疑降低了技術(shù)門檻。
也有網(wǎng)友吐槽這只是聽起來很酷,畢竟除非測序的對象是一個雞蛋,否則得到的任何序列都只是你全體DNA的一個小子集而已。
最近,還有一位來自霍普金斯大學(xué)的教授基于這一產(chǎn)品做了進(jìn)一步的開發(fā),提出了一個叫做UNCALLED的程序。。
在面對大型序列時,這一軟件將序列內(nèi)容與已知的基因序列進(jìn)行匹配,快速挑選出所需的目標(biāo)序列。
舉個例子,研究人員想要確定一個人是否攜帶了遺傳性癌癥相關(guān)基因的變異,就可以使用這一軟件快速判斷當(dāng)前樣本是否值得研究。
。聲明:本網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)此文章,旨在為讀者提供更多信息資訊,所涉內(nèi)容不構(gòu)成投資、消費建議。文章事實如有疑問,請與有關(guān)方核實,文章觀點非本網(wǎng)觀點,僅供讀者參考。
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