Pemimpin ing Teknologi Molecule Tunggal
Senadyan keterbatasan sensitivitas, kacepetan lan ukuran urutan bisa ditemokake, metode urutan anyar sing diterangake ing PNAS yaiku novel lan nuduhaké janji sing cukup kanggo narik kapitalis ventura sing nyedhaki profesor babagan investasi teknologi. Ana kudu soko babagan teknik sing dadi investor sing nggoleki amarga iki sing pertama , miturut anggota staf sing dawa lan Direktur Riset senior, Dr. Timothy Harris ... investor investasi ora biasa pendekatan ilmuwan, kuwi cara liyane !
Publikasi PNAS dirilis nalika tanggal 1 April 2003, babak pertama pembiayaan kanggo perusahaan anyar diprakarsakake tanggal 19 Desember 2003, lan nalika tanggal 2 Januari 2004, Helicos mbuka 5 karyawan, kalebu Dr. Harris spesialis ing ilmu pengukuran lan teknologi molekul tunggal. Helicos saiki dumunung ing Cambridge MA, AS lan, sawise 2 pambayaran pambayaran investasi, lan minangka IPO tanggal 27 Mei 2007, saiki wis didagang ing NASDAQ: HLCS .
Helicos nyinaoni teknologi analisis genetika, utamane teknologi Sequencing Tunggal (Molecule Sequencing) (tSMS TM ) , disetujoni kanthi urutan genom virus M13 sing kasebut ing Science Magazine ing sasi April 2008. Platform khusus TSMS TM nggunakake HeliScope TM Single Molecule Sequencer .
Miturut Dr. Harris, proyek kasebut wiwit ditindakake ing Januari 2004, lan ing sasi Juni 2005 kasil dijuluki virus M13, sawijining urutan medis sing diterangake ing koran Science.
Carane tSMS TM Work?
A DNA saka kira-kira 100-200 pasang basa dipotong dadi potongan cilik nggunakake enzim pembatasan , lan buntut polyA ditambah. Lembaran sing cendhak dikonsumsi terus menyang piring alur Helicos, sing duweni milyaran rantai polyT sing ana ing permukaan. Saben cithakan hybridized diurutake bebarengan. Mulane milyaran saben roto bisa dibaca. Labeling ditindakake ing "quads" sing dumadi saka 4 siklus saben, kanggo saben 4 basis nukleotida. Basis berlabel fluoresensi ditambah, lan laser ing instrumen nyayap label kasebut, nyathet sing diwaca endi lembaran kasebut sing basa label kasebut. Label kasebut banjur dipérang, lan siklus sabanjuré diwiwiti kanthi basa anyar. Sawisé sel aliran wis diobati karo saben basa (4 siklus), quad lengkap, lan sing anyar diwiwiti maneh kanthi basis nukleotida awal.
Saiki, HeliScope TM bisa maca fragmen DNA watara 55 pasangan basa kanthi dawa. Basis sing luwih akeh ing urutan iki, sing luwih murah persentase helai sing bisa digunakake ing sampel, amarga sawetara helai cendhak kanggo elongate sajrone proses kasebut.
Kanggo maca 20 basis basa, kira-kira 86% saka helai bisa digunakake. Kanggo diwaca maneh (55+ pasangan basa), persentasi iki nganti kira-kira 50%.
Keuntungan Single-Molekul
Nalika sawetara perusahaan liyane nyedhiyakake macem-macem teknologi sintesis-by-sintesis kanthi platform throughput dhuwur, macem-macem reagen sing beda, kanthi biaya sing padha, lan kanggo short reads saka 25-40 pasangan basa, mung Helicos maca urutan DNA siji nukleotida kanthi wektu sing dipateni teknik labeling sing cukup sensitif kanggo ngidini maca ing siji molekul. Cara liya mbutuhake DNA supaya digedhekake (nggunakake PCR ) kanggo nggawe pirang-pirang (mayuta-yuta) salinan sadurunge urutan. Iku nepungake potensial kanggo gelar pinunjul ketara amarga kasalahan pangolahan dening enzim polimerase sajrone amplifikasi.
Ing sasi April 2008, HeliScopeTM dilaporake bisa urutan milyaran basis nukleotida saben dina.
Helicos minangka anggota Koalisi Kedokteran Pribadi lan wis nampa dana "$ 1000 genome" . Génom $ 1000 ing sedina iku minangka gol sing dipratelakake sing bakal mbutuhake sequencer ngolah miliaran basis saben jam. Saiki, sequencer prototipe bakal entuk taun kanggo ngenali génom sakabèhé, sing bakal larang luwih saka $ 1000.
Aplikasi kanggo tSMSTM teknologi akeh, kalebu deteksi varian genetik ing manungsa lan spesies liya kanggo nemtokake panyebab penyakit, resistensi antibiotik ing bakteri, virility ing virus lan liyane. Kemampuan kanggo ndeteksi gene siji tanpa amplifikasi nduweni akeh potensial migunakake ing mikrobiologi lingkungan, amarga teknik genetika asring digunakake kanggo ndeteksi mikroorganisme sing ora bisa dipigunaake, utawa sing ditemokake ing lemah lan matriks liyane sing nglarang isolasi kanthi cara saiki. Salajengipun, jinis sampel lingkungan kerep menehi kesulitan kanggo amplifikasi gene nggunakake PCR, amarga masalah kontaminasi. Nanging, masalah kasebut uga kudu diatasi supaya enzim polimerase sing digunakake ing tSMSTM bisa dienggo tanpa gangguan.
Teori sabanjure urutan molekul siji cukup dhasar, lan sampeyan bisa uga kepingin ngapa kok ora ana sing ngira sadurunge. Senajan gampang prasaja, ana akeh komponen teknis sing digunakake kanggo ngembangake platform kasebut, lan akeh tantangan kanggo nyegah Helicos sibuk, kalebu pangembangan reaksi kimia lan reagen, piring lan pembaca. Kemampuan kanggo ndeteksi fluoresensi saka label tunggal ing basis tunggal mbutuhake instrumentasi sing sangat sensitif , lan kimia kanggo sinyal panggolot lan ndeteksi perlu mung kanggo ngurangi gangguan lan ngoptimalake kasetyan DNA polimerase kaya ditrapake ing templat immobilisasi lan dilabel nukleotida. Iki minangka salah sawijining tantangan sing ditindakake dening Helicos amarga terus berkembang teknologi kasebut kanthi pangarep-arep bisa ngasilake genom manungsa 1 dina $ 1000.