解码世界上最长的DNA序列 是正常值的10000倍
英国科学家团队声称解码世界上最长DNA序列的记录。科学家们从澳大利亚产生的DNA读数大约是正常值的10,000倍,是之前记录保持者的两倍。
这项研究启动了一项灰烬式竞赛,以便在一次阅读中对整个染色体进行测序。世界上最长的DNA阅读奖杯的新持有者是由诺丁汉大学的Matt Loose领导的团队。
这是一项技术进步 - 这是关于阅读DNA而不是发现特别大的基因组。用于长时间阅读的DNA来自人类。但科学家们希望这项工作能够更快,更容易地对遗传信息进行测序,因为目前,DNA必须被切成小块,然后在测序过程中重新组装。
Loose博士的研究小组最近还使用手掌大小的“纳米孔”测序仪生成了最完整的人类基因组序列。这些可能为DNA测序提供更低的成本和更快的处理。
他告诉我:“有一场比赛正在进行,以确定谁能获得最长的序列。我认为它仍然是友好的。”Loose博士继续说:“澳大利亚领导了一段时间,但随后我们读了一百万。然后人们竞相击败记录,特别是成为第一个获得百万碱基对的人读。
“友好的完成推出了一个Ashes风格的奖杯,应该是人们阅读时间最长的世界各地。”来自Kinghorn临床基因组学中心的澳大利亚团队率先通过百万基础的里程碑。
自千年时代解码第一个人类基因组的竞争以来,科学家能够读取DNA序列的技术已经走过了漫长的道路。在过去10年左右的时间里,DNA测序技术的改进意味着2001年最初的十亿美元人类基因组现在可以复制到1000美元左右。
随着成本持续下降,人们期望个性化DNA测序不会太远。我们可能很快会在去看医生的手术中解码我们的基因组,或者更有争议的是,在我们出生之前,我们的父母可能会为我们读取它。但其余的绊脚石之一是将DNA片段按正确顺序放在一起。正如理论上可能,但不太可能,黑猩猩可以用一个手指打字重现莎士比亚的作品,计算机程序无法从短而混乱的DNA序列重新组装基因组。
Loose博士告诉我:“有很多方法可以读取DNA,但问题是遗传密码或基因组通常有数十亿个碱基,所以读取它们都非常困难。“过去人们已经采用了许多不同的方式,但基本上他们所做的就是将DNA切成小块,然后将它们组合在一起,就像你用拼图游戏做的那样。
“你试图获得重叠的图像,这样你就可以找到天空的位置和树木的位置,你可以建立你的照片。”他解释说:“Nanopore测序承诺降低成本和更长的阅读长度,这意味着我们可以查看尚未测序的有趣生物,因为它们的基因组非常大。”
就像科学家们争相生产最长的DNA序列一样,科技公司也在努力成为推动这些新进展的市场领导者。
将来,这些方法既可以彻底改变对人类健康的理解,也可以为其他植物和动物带来相同的方法。长读DNA测序可用于鉴定食品中的病原体,用于动物的疾病控制,用于感染的诊断,以及在大量食品相关领域中的用途。
我向松散博士询问了社交媒体上对“观鲸”的兴趣。
“我们想要一种区分长读取的方法。'长'是什么意思?它曾经意味着读取300个碱基而不是150个,然后它意味着5,000个。所以我们想出了鲸鱼规模 - 一百万个碱基对读取将是相当于重量约一吨的鲸鱼,就像一个独角鲸。
“我们目前阅读时间最长的是白鲸”。
我问他,从整个染色体上读出“蓝鲸”之前会有多长时间。马特告诉我:“如果可能的话,对整个染色体进行测序将是非常棒的。如果我们将纳米孔扩大到人类拳头的大小,那么一个兆碱基的DNA是3.2公里的绳索,你必须穿过你的手指,不会缠结或破裂。“还有一个非常有趣的问题,即每条染色体有多少断裂。我不确定你是否能够将染色体从一端到另一端排序。
Loose博士谈到破纪录的读物:“从理论上讲,纳米孔测序可以让你对任何长度的DNA分子进行测序。这与我们多年来对DNA的测序方法完全不同。本文的突破是我们已经能够对230万个碱基的分子进行测序,这是以前从未有过的。
“以前,最常见的阅读长度是150个碱基[碱基,或碱基对,是构成DNA序列的四个”字母“]。
“我们最近在新加坡教人们如何在大奖赛的同时使用这些音序器。如果新加坡大奖赛赛道与150个基地相同,那么230万个碱基对在地球周围读取两次“他解释道。Loose博士希望我们将开始使用这些方法来研究癌症基因组等DNA重新排列的问题。染色体破裂,它们融合不正确。
在一次采访中,史密斯博士告诉我,473,000个基地的第一个破纪录的婴儿“鲸鱼”来自癌症细胞系。他的团队正在研究这些患者来源的癌细胞,因为它们的基因组特别混乱,就像一个缺失碎片的拼图游戏,还有另一个拼图的部分。将来,这些方法也将在临床,疾病爆发,实验室和个人手中更常规地使用。我还问过两位科学家他们认为目前的记录会持续多长时间,以及接下来会拿奖杯的人。两人都同意该记录可能持续一年左右,但不同意谁可能获胜,无论是英国,澳大利亚还是新人。
史密斯博士带着友好的眼神告诉我:“马特应该睁着眼睛睡觉,因为谈论这个长篇阅读材料让我再次渴望创纪录。留意一下,我们将再次得到那个灰烬杯子天。”