Физики произвели крошечное устройство, которое может оценить отдельные части ДНК приблизительно в 100 раз быстрее, чем стандартные методы при требовании миллиона раз меньше образца. Новое устройство, описанное в сегодняшней проблеме Продолжений Национальной академии наук, могло бы привести к более быстрой идентификации напряжений мутанта бактерий, которые могли вести лечение болезней, таких как туберкулез и могли бы также ускорить последовательный из генома человека.Нарубить образец ДНК со специальными ферментами и измерение размеров получающихся фрагментов являются быстрым способом искать мутации и другие разновидности последовательности, потому что ферменты признают и сокращают двойную спираль только в определенных последовательностях.
В настоящее время метод, известный как электрофорез в геле, используется для измерения длин фрагмента. Этот метод включает выбор времени прогресса электрически заряженной ДНК, когда электрическое поле тянет его через гель. Но требуются часы для управления ДНК через гель, и метод терпит неудачу полностью для молекул, больше, чем приблизительно 10 микрометров.
Для преодоления этих проблем физик Стивен Куэк и его коллеги в Калифорнийском технологическом институте (Калифорнийский технологический институт) в Пасадене развили новый метод калибровки ДНК на основе флуоресценции. Исследователи пронзили раствор Молекул ДНК с краской под названием ЙО-ЙО 1, затем применили смесь к основанному на кремнии сладкому гумусу, пронизанному каналами всего несколько микрометров шириной. Единственные Молекулы ДНК, приложенные с краской, потянулись капиллярным действием в каждый из каналов.
Молекулы были тогда освещены лазером и флуоресцируемой краской. Сумма убегающего света показала размер приблизительно 3 000 частей ДНК (чем более яркий флуоресценция, тем больше часть) к в 5% примерно за 10 минут. Устройства являются легче и более дешевыми для создания, чем гели, исследователи говорят и могут несколько раз снова использоваться.Бригада теперь работает над развитием мультиплексного устройства, которое может измерить до восьми различных образцов сразу.
Мэл Саймон, молекулярный генетик также в Калифорнийском технологическом институте, восторжен по поводу использования нового устройства, чтобы помочь нанести на карту геномы мыши и человек. «Несмотря на то, что существует множество методов [которые измеряют размер ДНК], немногие покрывают диапазон размера, который этот делает», говорит Саймон.