納米孔可成為DNA快速閱讀器

　　據(jù)《每日科學(xué)》近日報道，由美國華盛頓大學(xué)物理學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究小組設(shè)計了一種新技術(shù)，可在納米孔內(nèi)對DNA進(jìn)行快速測序，而且價格比較便宜。新方法可為癌癥、糖尿病或某些成癮患者量身繪制個性化基因測序藍(lán)圖，提供更加高效的個體醫(yī)療。

　　論文主要作者、華盛頓大學(xué)物理教授簡斯·岡德拉克表示，他們結(jié)合了生物和納米技術(shù)，研制出這種DNA閱讀器，閱讀器內(nèi)納米微孔使用了一種取自恥垢分支桿菌的細(xì)胞外膜孔道蛋白A。這種納米微孔只有1個納米大小，僅夠用來測量一個DNA的單分子鏈。

　　研究人員把微孔放在一層浸泡在氯化鉀溶液中的膜上，并施加一個小的電壓，讓電流通過微孔。不同的核苷酸通過納米微孔時，回路中的電流就會隨之改變，這些電流稱為特征信號。胞核嘧啶、鳥嘌呤、腺嘌呤和胸腺嘧啶這些DNA的基本組成要素，會生成不同的特征信號。

　　研究小組解決了兩個主要問題，一是生成僅容一條DNA單鏈通過的納米微孔，且每次只能通過一個DNA分子。伯明翰亞拉巴馬州立大學(xué)的邁克爾·涅德維斯改良了細(xì)菌，生成了合適的微孔。第二個問題是讓核苷酸以每秒100萬個的速率通過納米微孔，岡德拉克說，這實在太快了，閱讀器還無法在這種速度下對每個DNA分子信號分類整理。為了解決這一點，研究人員在每個要測量的核苷酸之間附帶了一段雙鏈DNA，雙鏈DNA在微孔中流動不那么順暢，磕磕絆絆地通過微孔，便可將下一個通過微孔的單鏈延遲幾毫秒。這種延遲盡管只有千分之幾秒，電信號卻有了充足時間來識別目標(biāo)核苷酸，從而從示波器軌跡上準(zhǔn)確讀出這些DNA序列。

　　這項研究由美國國家衛(wèi)生研究院和美國人類基因研究院資助，旨在降低成本，使人類基因組完整測序成本降到1000美元或更少。該研究始于2004年，當(dāng)時完整測序一個人的基因要花費1000萬美元，而新的測序技術(shù)使人們向1000美元測序的目標(biāo)邁進(jìn)了一大步。

來源：藥品資訊網(wǎng)信息中心

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