کول دیسک کوچک برای رمز گشایی ژنوم کامل انسان در 6 ساعت

[fantastic girl]

این یک پیشرفت شگرف در سال ۱۹۹۵ بود: بعد از ۱۳ ماه دانشمندان بالاخره توالی ژنوم یک باکتری را به طور کامل به دست آوردند. و این روزها، به دام انداختن ژنها تنها با یک درایو USB طی چند ثانیه انجام پذیر است!

این گجت جالب که MinION نامیده می شود، توسط Oxford Nanopore Technologies ساخته شده و دانشمندان تولید کننده آن می گویند که این ابزار از اواخر امسال با قیمت ۹۰۰ دلار به بازار عرضه خواهد شد. حالا دیگر پزشک ها می توانند آن را در جیب لباس شان همراه داشته و هرگاه که لازم شد، به راحتی ژن های ویروس ها و عوامل بیماری زا را شناسایی کنند. چیزی که به نظر غیر قابل باور می آید.

یک ویروس که قرار باشد توسط این ابزار بررسی شود، تقریبا دارای ۵۰۰۰ جفت پایه ژنتیکی است و دانشمندان این مرکز می گویند این ابزار حتی می تواند توالی ژنوم کامل انسانی را طی شش ساعت مشخص نماید. و این موضوع زمانی خارق العاده و خیره کننده می شود که بدانیم پروژه ژنوم انسانی تقریبا ۱۳ سال طول کشید و نزدیک به ۳ میلیارد دلار هزینه در برداشت. برای پروژه ژنوم انسانی، دانشمندان ۳ میلیارد جفت ژن انسان را به بخش های کوچکی شکستند، سپس به تشریح حروف هر بخش پرداختند. و بعد از کار پر دردسر انجام این تسک ها، همه تکه ها را دوباره کنار هم قرار دادند. حالا این گجت می خواهد همین کار را در سایز یک فلش مموری و در ۶ ساعت انجام بدهد.

DNA از مجموعه ای از نکلئوتیدها ساخته شده که با حروف A،C،T و G مشخص می شوند و به صورت مارپیچ دوگانه شکل می گیرد

اما در گجت ۹۰۰ دلاری جدید، مرحله تفکیک حذف شده است و به جای آن از آنزیمی استفاده می شود که به انتهای هر لایه DNA می چسبد. یک جریان الکتریکی آنزیم ها و DNA را به درون صدها سوراخ ۱۰ میکرومتری در انتهای دستگاه می مکد. هر یک از این سوراخ ها دارای منافذ ریزتری با عرض ۱۰ نانومتر است و در آنجا دو زنجیره DNA از هم باز شده و به صورت جداگانه خوانده می شوند.

شرکت تولید کننده، این گجت را امروز در کنفرانس پیشرفت های تکنولوژی و بیولوژی ژنتیک در جزیره مارکو فلوریدا معرفی کرده است. Oxford Nanopore همچنین یک دستگاه دیگر شناسایی توالی ژنوم به صورت رومیزی هم با نام Ion Torrent معرفی کرده که برای شناسایی کل ژنوم انسان، تنها به دو ساعت زمان نیاز دارد.

حالا چرا ساخت دستگاه شناسایی توالی ژنوم در اندازه یک کول دیسک؟ ایده شرکت این است که پزشکان می توانند با این دستگاه به سرعت نمونه بافت ها را برای جهش های ژنتیکی، نشانه های بیماری و یا شناسایی عوامل بیماری زا همچون ویروس ها، آزمایش کنند. این شرکت همچنین در حال کار بر روی نمونه بزرگ تری است که می تواند ژنوم های بزرگ تری را به صورت موثرتری رمزگشایی کنند. ضمن اینکه اگر روزی بیماری هایی مانند آنفلوآنزا شروع به قتل عام انسان ها کند، مطمئنا چنین ابزارهایی بسیار کاربردی و نجات بخش خواهند بود.