211service.com
Solid-State Sequencer debuteert op Genome Conference
Nabsys , een startup voor DNA-technologie, toonde vandaag zijn solid-state gensequencing-machine op de Vooruitgang in de conferentie over genoombiologie en technologie op Marco-eiland, Florida. Het bedrijf zegt later dit jaar zijn machine te gaan verkopen, waarmee onderzoekers de structurele organisatie van lange stukken DNA kunnen bepalen. Dit verschilt van de meeste bestaande sequencing-methoden, die DNA in korte fragmenten lezen die later door software aan elkaar worden genaaid. Het nieuwe systeem zal in eerste instantie een aanvulling zijn op bestaande methoden, maar het zou uiteindelijk goedkopere en snellere sequencing kunnen bieden dan andere benaderingen.
Het begrijpen van de algehele volgorde van de DNA-sequentie op een chromosoom is belangrijk voor het bestuderen van ziekten en het behandelen van patiënten, maar dit grote plaatje kan moeilijk te krijgen zijn vanwege de korte-fragmentbenadering van de meeste sequencing. Omdat deze methoden er niet altijd achter kunnen komen hoe ze lange zich herhalende reeksen moeten rangschikken, kunnen ze ontbrekende reeksen, extra reeksen of herhaalde reeksen niet herkennen, die allemaal tot ziekte kunnen leiden.
Als je deze [repetitieve] regio's tegenkomt in traditionele sequencing waar DNA wordt gehakt, is het erg moeilijk om te weten hoe vaak het werd herhaald, zegt Jens Gundlach , een fysicus die aan het hoofd staat van de Nanopore Physics Lab van de Universiteit van Washington .
Met name de oncologie zou baat kunnen hebben bij de benadering van Nabsys, omdat de genomische veranderingen die in kankercellen optreden vaak grote, structurele herschikkingen omvatten. In een tumor moet je het mengsel van [genetische variatie] in je monster op verschillende lengteschalen karakteriseren, zegt Barrett Bready, CEO van Nabsys.
Er zijn andere technologieën die het soort kaartinformatie over lange afstand kunnen leveren dat Nabsys belooft. Opgen heeft bijvoorbeeld een techniek ontwikkeld die visueel de lengte van DNA meet tussen bekende sequenties (zie Een kaart van de uitbraken van het hele genoom), maar de optische techniek kan niet de resolutie bieden die de Nabsys-technologie belooft. Groepen zoals Oxford Nanopore (zie Nanopore Sequencing), die zijn technologie een jaar geleden op dezelfde conferentie introduceerde, en het laboratorium van Gundlach ontwikkelen nanopore-technologieën als een andere methode om lange sequenties te krijgen, maar tot nu toe is er geen nanopore-technologie op de markt gekomen. Deze systemen gebruiken een biologische porie als de plaats van DNA-analyse, wat de snelheid beperkt waarmee DNA kan worden gelezen.
De technologie van Nabsys laat ook DNA door een porie gaan, maar in plaats van de eiwitporiënbenadering die Oxford Nanopore en anderen volgen, gebruikt Nabsys een porie die in een solid-state chip is gesneden. Volgens het tijdschrift Biotechnieken , Het systeem van Oxford Nanopore kan DNA verwerken met een maximale snelheid van 400 basen per seconde. Nabsys beweert dat zijn systeem tot een miljoen nucleotiden per seconde kan lezen. Een dergelijke snelheid kan van cruciaal belang zijn in klinische omgevingen, waar snelle diagnoses nodig zijn om behandelkeuzes te maken.
Het in Providence, Rhode Island gevestigde bedrijf gebruikt voorgemaakte korte stukjes DNA, sondes genaamd, die kunnen worden gedetecteerd op de chip van Nabsys wanneer ze worden gebonden aan een enkel DNA-molecuul dat wordt bestudeerd. Elke sonde bestaat uit een korte combinatie van de vier DNA-basen die zullen blijven plakken aan overeenkomende delen van het grotere DNA dat wordt bestudeerd. De Nabsys-technologie detecteert waar een sonde is gebonden door te kijken naar een elektrische stroomverandering terwijl het DNA-complex door een porie op de solid-state chip kronkelt. Duizenden sondes van verschillende lettercombinaties zouden nodig zijn om het hele genoom te sequensen. Maar door de positie van veel sondes van verschillende DNA-sequenties te combineren, kan het bedrijf een kaart van lange stukken DNA opnieuw maken.
De Nabsys-technologie is niet per se een DNA-lezer, zegt Gundlach. Het is een complexer proces om bepaalde regio's op een stuk DNA te zoeken, zegt hij, dat complementair is aan de bestaande sequencing-technieken en hen helpt bij het bieden van contiguïteit.
Het bedrijf zal zich in eerste instantie richten op het zijn van een complementaire technologie voor bestaande sequencers van de volgende generatie, maar zijn technologie kan volledige sequentie-informatie leveren als er meer sondes worden gebruikt om een monster te analyseren.