Ion Torrent – полупроводниковое секвенирование

Компания Ion Torrent разработала новую технологию секвенирования ДНК – PostLight. В связи с тем, что данная технология основана на использовании полупроводниковых микрочипов и природной биохимии, высокопроизводительное полупроводниковое секвенирование стало доступно даже для небольших лабораторий.

Методология секвенирования: последовательное удлинение олигонуклеотидной затравки ДНК-полимеразой с одновременной регистрацией локального изменения рН на полупроводниковом микрочипе.

Такой подход, реализованный в приборах Personal Genome Machine и IonProton, существенно снижает как стоимость прибора, так и самого процесса секвенирования.

В процессе пробоподготовки первым шагом является создание библиотеки ДНК фрагментов. Для этого выделенные ДНК, РНК или ПЦР-продукты фланкируют двумя адаптерами, один из которых предназначен для гибридизации на микросферах, а другой комплементарен секвенирующему праймеру. Затем фрагменты библиотек клонально амплифицируются на микросферах с помощью эмульсионной ПЦР для получения клонов единичных фрагментов ДНК. Этот процесс полностью автоматизирован. Каждый фрагмент ДНК имеет приблизительно миллион копий на одной микросфере. Затем микросферы загружаются в лунки полупроводникового микрочипа и начинается секвенирование.

Проточная система по очереди подает один из четырех нуклеотидов к ячейкам расположенным на сенсорном чипе. В случае если нуклеотид комплементарен исследуемой матрице полимераза удлиняет вторую цепь. В результате встраивания нуклеотида/ов (в случае гомополимерной матрицы) происходит гидролизное отщепление трифосфата, высвобождение иона водорода и локальное изменение pH(0.02 единицы на одно основание), что детектируется ион-чувствительным сенсорным слоем на дне ячейки и оцифровывается. Далее несвязавшиеся нуклеотиды отмываются, и цикл повторяется.

В апреле 2012 года в журнале Nature опубликована статья, по мнению авторов которой технология полупроводникового секвенирования признана самой быстро и динамично развивающейся среди существующих NGS-технологий.

Next Generation Sequencing

С момента своего открытия и по настоящее время метод определения нуклеотидной последовательности ДНК по Сэнгеру и его различные модификации являются золотым стандартом в области секвенирования ДНК. Однако, появление технологий высокопроизводительного секвенирования (англ. Next-Generation Sequencing, NGS) позволило не только увеличить производительность и скорость прочтения до миллиардов пар оснований, но и существенно снизить стоимость процесса. По данным Национального института исследования генома человека США удешевление методики происходит настолько стремительно, что превосходит закон Мура.

В основе NGS-технологий лежат несколько этапов: 1) создание библиотек − выделение ДНК или РНК, 2) фрагментация молекул ультразвуком или ферментативным методом, 3) предварительная амплификация − получение колоний фрагментов библиотеки на различных твердых носителях (слайды или микросферы), 4) подготовка к секвенированию, 5) секвенирование и 6) компьютерная обработка результатов.

На данный момент одним из лидеров в «гонке вооружений» секвенирования нового поколения является компания LifeTechnologies, которая создает платформы различной мощности в зависимости от решаемых ими задач: севенирование denovo и ресеквенирование геномов различных организмов, анализ транскриптома и экзома, исследование однонуклеотидных полимофизмов (SNPs) и структурных вариаций (инсерций, делеций и др.), метилирование ДНК.

Развитие технологий секвенирования следующего поколения позволяет решать не только научно-исследовательские, но и прикладные задачи медицинской генетики, фармакогенетики, онкологии, криминалистики и трансплантологии такие как: пренатальная диагностика, определение индивидуальной чувствительности к лекарственным препаратам, генетической предрасположенность к наследственным заболеваниям, поиск соматических мутаций, HLA-типирование и другие.

 

Купить оборудование и реагенты Ion Torrent Вы можете на нашем сайте. За дополнительной информацией обращайтесь по телефонам.

Отправить запрос
* Содержание запроса:
* Название организации:

Подразделение/
кафедра/
лаборатория:

* Город(адрес):
* ФИО:
* E-mail:
Телефон:
Комментарий:
* Код: Введите код 

Отсылая данный запрос в компанию Химэксперт, Вы даете согласие на обработку Ваших персональных данных и их включение в базу данных в соответствии с законодательством Российской Федерации.

 
Обратная связь
* ФИО:
E-mail:
* Телефон:
* Сообщение: