آزمایش DNA با گجت کوچکی که به USB کامپیوتر شما متصل می‌شود

به محض اینکه صحبت از آزمایش DNA و سکانس کردن آن می‌شود به یاد آزمایشگاه‌های مجهز و هزینه‌های سرسام‌آور می‌افتیم، پزشکی تا زمانی که پزشکی مولکولی و آنالیز DNA واقعا به آزمایشگاه‌های کوچک و حتی منازل مردم پا نگذارد، پیشرفت نخواهد کرد.

یک شرکت بریتانیایی به نام «آکسفورد نانوپور»، وسیله تازه‌ای ساخته است که مثل یک حافظه فلش به USB کامپیوتر متصل می‌شود، این وسیله MinION نام دارد و ادعا می‌شود که توانایی شناسایی ژنوم ساده مثل ژنوم ویرویس‌ها و باکتری‌ها را در چند ثانیه دارد. البته آزمایش DNAهای پیچیده‌تر بیشتر طول می‌کشد.

به نظر می‌رسد که MinION برای آزمایش DNA نمونه‌های بیوپسی یا شناسایی هویت ژنتیکی بقایای اجساد بسیار مفید باشد.

شرکت  «آکسفورد نانوپور»، وسیله بزرگ‌تری به نام GridION هم ساخته است که می‌توان از آن در آزمایشگاه‌ها استفاده کرد. هر دو وسیله ساخته شده توسط این شرکت از فناوری مشابهی استفاده می‌کنند:

DNA به محلولی حاوی آنزیم‌‌های خاص اضافه می‌شود، این آنزیم‌ها به انتهای رشته‌های DNA ‌متصل می‌شوند، وقتی جریان الکتریکی از محلول عبور داده می‌شود، مجموعه آنزیم‌ها و DNA به سمت یک غشای تعبیه شده در زیر محلول می‌روند و وارد صدها حفره کوچک روی این غشا می‌شوند که هر کدام تنها 10 میکرومتر اندازه دارند.

در هر یک از این حفرات، پروتئینی به نام آلفا همولیسین یا AHL قرار داده شده، این پروتئین ساختاری توخالی دارد، حفره مرکزی این پروتئین 10 نانومتری است، آنزیم‌ به مولکول AHL می‌چسبد، DNA‌را باز می‌کند و یکی از رشته‌های DNA را از حفره AHL عبور می‌دهد.

هر باز خصوصیات الکتریکی ویژه‌ای دارد و باعث تغییر در عبور جریان از هر حفره می‌شود، از روی همین تغییرات جریان الکتریکی می‌توان تعیین کرد که کدام باز آلی از حفره عبور کرده است.

این شیوه تازه دو مزیت عمده نسبت به شیوه‌های پیشین دارد، مزیت اول آن است که نیازی به مرحله زمان‌بر تقویت DNA نیست و دیگر آنکه با این شیوه بدون نیاز به تکه تکه کردن DNA می‌توان رشته‌هایی با طول ده هزار باز را خواند.

البته شرکت «آکسفورد نانوپور»، رقبایی هم دارد، یکی از این رقبا شرکت 454 Life است که وسیله‌ای به نام Ion Proton ساخته است، این وسیله بازها را با استفاده از تشخصی یون‌های هیدروژن با ترانزیستور در طی فرایند پلیمری کردن DNA‌ تشخیص می‌دهد. این وسیله می‌تواند در طی دو ساعت با بهای هزار دلار ژنوم انسان را آزمایش کند. MinION برای همین کار به شش ساعت زمان نیاز دارد. البته برای کارهایی مثل شناسایی عوامل بیماری‌زا یا غربالگری جهش‌های ژنتیکی که باعث افزایش احتمال ابتلا به بیماری‌های خاص می‌شوند، به زمان کمتری نیاز است، قیمت هر دستگاه MinION ، حدود 900 دلار است.

قیمت یک دستگاه مجهز معمول آزمایش DNA بین پنجاه هزار تا 750 هزار دلار است.

منبع: newscientist