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L'Université de Boston ingénieurs biomédicaux reçu une subvention de 4,1 millions de dollars des National Institutes of Health pour soutenir leurs travaux en cours pour réduire le coût du séquençage du génome d'un individu à 1.000 $.
National Institutes of Health

BOSTON (9-15-10) - Une équipe dirigée par des chercheurs de l'Université de Boston en génie biomédical a remporté une subvention de 4,1 millions $ sur quatre ans du National Institutes of Health à affiner son échelle nanométrique, à faible coût, l'ADN ultra-rapide de séquençage méthode qui pourrait conduire au séquençage du génome individuel pour moins de 1000 $.

Développé dans les quatre dernières années sur une première, 2,2 millions de dollars de subvention du NIH et dirigé par l'Université de Boston en génie biomédical professeur Meller Amit, le projet est l'un des 10 à recevoir un financement du NIH National Human Genome Research Institute (NHGRI) cette année en vertu de son " révolutionnaire technologie de séquençage de développement? 1000 $ génome "du programme. Les nouvelles bourses ont été NHGRI a annoncé cette semaine.

Depuis sa fondation en 2004, le programme de 1000 $ du génome a produit des innovations qui ont permis de réduire le coût du séquençage du génome de 10 millions de dollars à 20.000 dollars, et de réduire le temps nécessaire pour achever le processus de quelques mois à une semaine. Mais pour atteindre le cap des 1000 $, il faudra approches créatives et sans précédent.

À cette fin, Meller et son équipe ont déjà démontré la première utilisation de nanopores à l'état solide? Quatre trous à l'échelle du nanomètre, dans des puces de silicium qui lisent les brins d'ADN à mesure qu'ils traversent? Optiquement à la séquence des quatre nucléotides qui codent pour chaque molécule d'ADN. Leur roman, très efficace, la méthode optique basée sur de détecter des molécules d'ADN simple dans des nanopores pourrait réduire considérablement le coût du séquençage de l'ADN et le temps nécessaire pour séquencer un génome humain complet.

«Nous sommes les premiers à utiliser la détection optique de nanopores individuels, ce qui nous permet de sonder plusieurs pores simultanément en utilisant une seule caméra CCD à haute vitesse», a déclaré Meller, se référant à des dispositifs à couplage de charge que les chercheurs utilisent pour obtenir de haute qualité images. "En conséquence, notre méthode peut être étendue largement, nous permet de sonder des milliers de nanopores et obtenir de l'ADN sans précédent séquençage.

La combinaison de la capacité de détection optique avec la capacité d'analyser des molécules d'ADN très longue avec une sensibilité supérieure, nanopores de l'équipe à l'état solide sont particulièrement bien placée pour rivaliser avec les méthodes actuelles, l'ADN de la troisième génération de séquençage de coût, de rapidité et de précision. Contrairement à ces approches, la méthode nanopore nouvelle ne repose pas sur des enzymes dont l'activité limite la vitesse à laquelle les séquences d'ADN peuvent être lus, mais plutôt la vitesse de lecture est limitée seulement par les limites actuelles de détection optique.

"Cela nous met dans une position unique avantageux de pouvoir prétendre que notre méthode de séquençage est aussi rapide que l'évolution rapide du CCD / CMOS technologies», a déclaré Meller. "Nous avons actuellement la capacité de lecture de 100 bases par seconde, ce qui est déjà beaucoup plus vite que d'autres méthodes commerciales de troisième génération. Ce n'est que le point de départ pour nous, et nous prévoyons d'augmenter significativement ce taux l'année prochaine."

Licences de propriété intellectuelle de l'Université de Boston et l'Université Harvard, Meller et ses collaborateurs fondée NobleGen Biosciences dernière Février pour développer et commercialiser de séquençage nanopore basée sur la nouvelle méthode. Des chercheurs de l'University of Massachusetts Medical School de Worcester travaillons également sur le projet en cours.

"Compte tenu de la recherche agressive et l'effort de développement qui est actuellement en cours, j'estime qu'il faudra au moins cinq ans pour mettre un ADN hautement concurrentiel et bon marché séquençage du marché médical», a déclaré Meller.