211service.com
Séquençage plus rapide de l'ADN
La dernière révolution dans le domaine en évolution rapide du séquençage du génome est à nos portes : le séquençage à molécule unique. La semaine dernière, Hélicos Biosciences , une société de génomique basée à Cambridge, MA, a publié le premier papier pour décrire le séquençage d'un génome entier en utilisant cette approche. Les experts affirment que le séquençage d'une molécule unique, qui lit la séquence d'un seul fragment d'ADN, simplifiera et accélérera finalement le processus de séquençage, ce qui pourrait à son tour permettre l'avancée de la médecine personnalisée. En fin de compte, si en fin de compte, si vous pouvez simplement mettre un seul brin d'ADN sur une plate-forme et le séquencer directement, c'est un énorme avantage, dit Elaine R. Mardis , co-directeur du centre du génome de l'Université Washington à St. Louis.
Séquençage du génome : De nouvelles technologies capables de séquencer des fragments uniques d'ADN pourraient accélérer considérablement le processus de séquençage.
Helicos a lancé sa technologie commerciale, la première à utiliser des molécules uniques, le mois dernier. D'autres entreprises talonnent déjà Helicos, avec la promesse de fournir des technologies plus rapides et moins chères au cours des prochaines années. Mais on ne sait pas encore quelle sera la meilleure approche ni combien de temps il faudra pour atteindre l'objectif de 1 000 $, un prix censé refléter combien l'Américain moyen pourrait se permettre de payer pour un service médical unique. Les scientifiques espèrent que le séquençage du génome deviendra à terme une partie intégrante du dossier médical d'un individu, aidant à déterminer le risque d'une personne de contracter des maladies spécifiques, ainsi que les traitements les mieux adaptés.
Au cours des dernières années, le coût des technologies de séquençage des gènes a chuté de façon exponentielle, passant de 3 milliards de dollars pour le projet du génome humain à moins de 100 000 $, selon les annonces récentes des sociétés de génomique. Éclairer et Biosciences appliquées . Les applications du séquençage bon marché sont presque illimitées, qu'il s'agisse de fournir une meilleure compréhension des attributs génétiques qui font de nous des humains, d'aider à concevoir des organismes capables de produire des carburants bon marché ou de meilleurs médicaments.
Les technologies de séquençage de nouvelle génération actuellement utilisées, notamment celles d'Illumina, Applied Biosystems et 454, nécessitent que la molécule d'ADN soit amplifiée plusieurs fois puis lue simultanément, ce qui facilite la détection des marqueurs fluorescents qui indiquent la position de chaque ADN. lettre. Mais le séquençage d'une seule molécule supprime l'étape d'amplification, simplifiant grandement le processus. Cette approche réduit également les biais inhérents à l'amplification - certaines chaînes d'ADN s'amplifient plus facilement que d'autres, ce qui signifie que ces morceaux sont plus susceptibles d'être représentés dans la séquence finale.
Dans le présent article, publié dans La science , les scientifiques ont utilisé l'appareil d'Helicos pour séquencer le génome du virus M13. (À environ 7 000 paires de bases, c'est environ un millionième de la taille du génome humain.) L'approche de séquençage par synthèse de la société est similaire à celle utilisée par d'autres machines - les molécules d'ADN sont découpées en fragments plus petits et attachées à une lame, qui est inondé de bases ou de lettres d'ADN marquées par fluorescence. Une caméra capture la série de signaux qui se produisent lorsqu'une enzyme attache la base appropriée au morceau d'ADN attaché. L'appareil Helicos, cependant, peut lire le signal d'une seule molécule, plutôt que les milliers nécessaires pour d'autres machines.
Malgré sa nouvelle technologie, Helicos a encore quelques obstacles à surmonter. La technologie n'a pas encore démontré d'avantages clairs par rapport aux machines de séquençage les plus sophistiquées actuellement utilisées. Le séquençage d'une molécule unique présente de nombreux avantages, mais il est très difficile d'un point de vue optique de détecter une seule molécule sur un morceau d'ADN, explique Mardis. Pour cette raison, la machine Helicos est beaucoup plus chère que les alternatives.
Nous sommes encore un peu déçus, déclare George Weinstock, directeur associé du Genome Sequencing Center de l'Université de Washington. En ce moment, je dirais que c'est un lavage, en termes de temps et de coût. Je dirais qu'ils sont à quelques années d'avoir un impact.
Pourtant, l'avancée est un assez grand accomplissement, dit Château de Jeff , directeur du programme de technologie du génome à l'Institut national de recherche sur le génome humain à Bethesda, dans le Maryland. Il est important d'obtenir ces résultats dans la littérature à comité de lecture. Certains scientifiques ont critiqué une série d'affirmations de séquençage impressionnantes mais non publiées, affirmant qu'il est trop difficile de les évaluer sans avoir des informations détaillées sur la méthodologie.
Helicos devrait bientôt faire face à une autre flopée de concurrents. Le développement de technologies de séquençage dites de troisième génération est déjà en cours – ces systèmes visent à séquencer une seule molécule d'ADN en temps réel, augmentant la vitesse et réduisant la quantité et le coût des produits chimiques utilisés dans le processus.
Helicos avance également rapidement. La technologie utilisée dans le La science le papier a déjà été remplacé dans l'appareil commercial de l'entreprise, améliorant certains défauts décrits dans l'article, tels que la difficulté à lire certaines séquences répétitives.Dit Timothy Harris, directeur principal de la recherche chez Helicos et auteur principal de l'article, Les choses changent plus vite que vous peut les publier.