向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
广告

6年前发布的一款U盘DNA测序仪,如今有了新用途

6年前发布的一款U盘DNA测序仪,如今有了新用途

英国伯明翰大学(University of Birmingham)研究人员透过纳米孔技术为Oxford Nanopore测序仪开发超长读长,并扩展其功能为整个基因组进行测序。

便携式DNA测序仪公司Oxford Nanopore Technologies在2012年发表了相当于一般U盘大小的USB测序设备,其尺寸比一副纸牌更小。尽管具有创新性,但也存在不少问题——包括有一点延迟,有时也不太准确。该测序仪可从双股螺结构中取得单链DNA,并经由蛋白质孔传送少量的电流。e93esmc

根据美国科技网站Ars Technica报导,DNA的4个碱基(A、C、G、T)能以不同方式改变纳米孔两侧电流与电压,透过测量该电流与电压的变化,就能分别对于单链DNA进行测序。e93esmc

六年后的今天,研究人员由于关注这些蛋白质纳米孔的特性,发现了该测序仪的新用途。在日前发表于《自然生物技术》(Nature Biotechnology)期刊的论文中,英国伯明翰大学的研究人员介绍该测序仪所提供的超长读长(long read),以及如何将它用于为先前抗拒表征的人类基因组进行测序。该设备还可用于决定来自另一个基因的两组染色体,为整个基因组定位表观遗传学控制的区域。e93esmc

该测序仪的新用途是由英国伯明翰大学(University of Birmingham)微生物与感染学研究所教授Nick Loman和博士班研究生Josh Quick共同开发的。Quick在发展读长方法方面扮演重要角色。e93esmc

虽然该测序仪仍然易于出错,但比起具有较高准确度的测序仪发生错误时却更胜一筹,特别是在读取具有超过200个碱基的DNA时。当DNA重复时,其他的软件程序也没辄了。而当高度准确的设备搭配Oxford Nanopore的小型设备使用时,可实现一种提供序列的折衷方案,并显示该序列如何形成更大的部份。e93esmc

该研究采用不同的软件解决方案和电压数据诠释数据,探索几种产生最佳纳米孔测序的方法。研究人员以多种方法进行多次读取和绘图,最终达到了99.44%的准确率。e93esmc

Ars Technica的报导中解释,因为我们继承了分别来自父母的两个复制染色体——尽管版本不同,但底层的DNA是相同的。这意味着短读长的DNA无法确定二者分别为何。因此,纳米孔提供的长读取极其关键。在实验过程中,研究人员发现其读长高达88.2万个碱基,这是在最初的基因组测序计划中无法实现的。研究人员并预测,这项新的应用将有助于填补原始基因组计划中的所有空缺。e93esmc

研究人员在研究过程中确实也遇到了一些挑战。他们发现用于保存DNA数据的通用档案规格无法处理过长的序列,导致分析软件出现故障。当然,如果能更新软件使其包含这项功能,那么未来应用可能性是无止境的。e93esmc

Loman说:“即使是在一年前,实际上也还难以对整个人类的基因组进行测序,但得力于纳米孔等技术近来的进展和创新,我们现在已能测序非常长的基因组片段。”他还把这种测序方法比喻为拼图。e93esmc

“在这项研究中,最重要的发现之一是,即使完成了人类基因组参考或者认为已经完成一段时间了,它仍然包含许多不足的部份,我们开发的新方法采用纳米孔测序发展出超长读长,从而缩短了序列中的一些差距。”e93esmc

编译:Susan Honge93esmc

本文为Aspencore旗下ESM姐妹媒体《电子工程专辑》授权编译自EE Times,谢绝转载。e93esmc

二维码e93esmc

Write
本文为国际电子商情原创文章,未经授权禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫,一键转发

  • 关注“国际电子商情” 微信公众号

您可能感兴趣的文章

  • 当车载摄像头用上AI,传统CIS还能担“重任”吗?

    机器学习自2012年起热门至今,AI如今的发展也如火如荼。机器学习是计算机视觉可应用的一种解决方式。而当车载摄像头用上AI时,对CIS技术要求也随之改变,传统CIS还能担当“重任”吗...

  • AI时代,全局曝光CIS芯片助力机器视觉应用

    “在人工智能(AI)时代,我们做的很多决策、处理,都通过机器来实现。这些CPU、GPU是怎么看待世界的?该如何让它们感觉到关键的信息?实际上,这是图像传感器应该做的事情。”在ASPENCORE 3月18日举办的2021年中国IC领袖峰会上,思特威(上海)电子科技股份有限公司副总经理欧阳坚针对图像传感器在机器视觉领域的应用做了精彩分享。

  • 【盘点】国产传感器芯片玩家都有谁?

    本周国新办例会上,工信部发言人表示,政府将对芯片产业在国家层面上大力扶持,这也意味着,国内芯片也将迎来更多的发展际遇。ASPENCORE旗下《国际电子商情》姊妹媒体《电子工程专辑》分析师团队对中国本土的传感器芯片厂商进行了第一手调查和网络汇编整理,从众多公司中挑选40家,分别从核心技术、代表产品、应用方案和目标市场等多个维度进行了分析...

  • 当CIS变得不那么重要,手机拍照在追求什么?

    在谈到成像或具体到手机拍照时,通常市场更关注的是摄像头模组本身,或者其中最核心的CMOS图像传感器(CIS)。当前,智能手机CIS市场的竞争仍然非常激烈,更多需求正从8英寸wafer转向12英寸,同时随着4000万像素以上的CIS需求提升,像素工艺节点也在变小。

  • 2021年全球10大半导体产业技术趋势前瞻

    2020年全球新冠疫情的蔓延和中美在半导体领域的冷战升级虽然对全球经济和半导体产业造成了负面影响,但半导体领域的技术进步却没有止步,有些技术甚至加快了市场商用化进程。对比2020年,2021年的10大技术趋势有哪些变化呢?

  • 又一家中企遭制裁!在美资产被冻,交易禁止

    在美资产冻结,交易禁止!

相关推荐

可能感兴趣的话题