Биологи научились "читать" индивидуальные молекулы ДНК

Новая технология расшифровки последовательностей ДНК позволяет делать это в разы быстрее, чем существующие методики. Отличие нового метода в том, что он определяет последовательность индивидуальных молекул ДНК, а не усредняет данные, полученные из расшифровки совокупности молекул. Подробнее о технологии пишет портал Nature News.

Для того чтобы определить последовательность достаточно длинного фрагмента ДНК, ученые определяют последовательность составляющих его более коротких кусков, а затем соединяют получившиеся отрезки воедино. Средний размер таких кусочков, получаемых по новой технологии, разработанной биотехнологической компанией Pacific Biosciences, составляет около 1,5 тысяч нуклеотидов ("кирпичиков", из которых состоит ДНК). Большинство существующих методик "выдают" фрагменты приблизительно в десять раз меньшего размера.

Для того чтобы протестировать возможности нового метода, авторы определили с его помощью последовательности ДНК пяти штаммов холерных вибрионов Vibrio cholerae. Все работы были завершены меньше чем за пять часов, в то время как одна из самых быстрых современных технологий, разработанная компанией Illumina, позволяет сделать это примерно за неделю.

Основным недостатком нового метода является низкая точность получаемых последовательностей. Она составляет около 85 процентов, в то время как на сегодня нормой считается 99-процентный уровень. Низкая точность является следствием того, что в рамках придуманной Pacific Biosciences технологии "прочитываются" отдельные молекулы ДНК. Авторы отмечают, что точность можно существенно повысить, если "прочитать" изучаемую последовательность второй раз (правда, при этом возрастет требуемое на расшифровку время).

Разработчики нового метода утверждают, что к 2013 году с его помощью можно будет расшифровать человеческий геном за 15 минут - сейчас этот процесс занимает, в среднем, месяц.

Придумана воронка для ловли марсианских ионов

Группа ученых предложила улучшенную конструкцию масс-спектрометра для анализа химического состава внеземных образцов. Разработанный на основе новой идеи прибор может быть установлен на марсоходах и роботах, которые отправятся к другим планетам. Статья с описанием изобретения опубликована в журнале Planetary and Space Science, а коротко о нем сообщается в пресс-релизе Национальной северо-западной тихоокеанской лаборатории.

Масс-спектрометрия - это очень эффективный метод, который позволяет определять, какие молекулы и ионы содержатся в образце. Кроме того, с ее помощью можно узнать соотношение различных изотопов в исследуемых веществах. Для проведения масс-спектрометрического анализа необходимо, чтобы молекулы исследуемого образца находились в форме ионов, так как ионы имеют электрический заряд.

Масс-спектрометры являются обычными приборами для межпланетных роботов. Для того чтобы ионизировать образец, роботу необходимо поместить его в специальную камеру и нагреть (содержащиеся в образце вещества переходят в состояние газа, а затем ионизируются). Необходимость добывать фрагмент образца, измельчать его и помещать в камеру требует наличия у робота большого количества дополнительных инструментов. Альтернативный вариант предполагает, что ионизация образца происходит при помощи лазера, который "выбивает" ионы и молекулы с поверхности. Однако в этом случае возникают сложности с улавливанием частиц - большая их часть теряется.

Авторы новой работы разработали приспособление, которое позволяет захватить значительный процент "выбитых" ионов. Оно представляет собой воронку, составленную из нескольких кольцевых электродов, расположенных по убыванию диаметра (от больших колец к маленьким). Такая ловушка лучше всего работает при давлении 5 торр - как раз такое давление характерно для поверхности Марса.

Ученые протестировали работу прибора в лаборатории в специальных камерах, имитирующих условия на Красной планете. В будущем они намерены уменьшить воронку, так как чем меньше размеры и масса посылаемых на другие планеты устройств, тем ниже стоимость миссий.

В ноябре 2011 года к Марсу должен отправиться новый марсоход NASA под названием MSL, или Curiosity ("Любопытство"). Недавно ученые, курирующие миссию марсохода, сообщили, что им дополнительно необходимо 82 миллиона долларов на доработку некоторых систем аппарата.