IT|电脑插个“U盘”就能给基因测序实时查看结果 售价1000美元

现在,你也可以像黑客帝国里的Neo一样,查看构成自己和别人的“源代码”了 。方法也非常简单,将体液滴到这样一个大号的“U盘”上,然后连线插进电脑,再配合软件使用,就能近乎实时地查看你的DNA测序结果了:
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毕竟现实中的我们并不生活在矩阵(Matrix)里,也不是由代码组成 。
但作为人体生长发育“配方”的DNA序列,某种程度上就相当于一个人的“源代码”了 。
而理论上,上述的这一方法甚至能在6小时内对超过1.6亿个碱基进行测序,速度非常快 。
这是怎么做到的?
从把DNA“拉丝”并推进一个纳米尺寸大小的孔洞里开始:
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将DNA“拉丝”进洞
这是一种叫做纳米孔测序(Nanopore sequencing)的技术 。
在这种方法里,未知序列的样品会被输送穿过一个直径1纳米的小孔 。
以人类体液为样本,需要先利用酶“拉开”DNA分子的“拉链”,让一根单链进入纳米孔:
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纳米孔所在的生物系统会泡在电解质溶液中,并被施以空间匀强电场 。
DNA在核酸外切酶的作用下被迅速逐一切割成单个碱基分子,在电场的驱使下通过纳米孔,此时,就会形成可检测的离子电流 。
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不同碱基的化学性质不同,这也就使得整条DNA链会在穿越纳米孔引起幅度不同的电流变化 。
而这种电流信号的强弱,就能反映DNA样本的核酸序列信息 。
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具体而言,每一个DNA片段都就会返回一个基于核苷酸变化的电压读数 。
当然,这种反映并不直观,还需要通过一种类似NLP的算法逻辑,将含有噪声的电信号转化为碱基识别的序列数据 。
这种方法比起传统的基因测序方法,比如NGS来说,速度要更快,而且对变异结构的检测也更准确 。
给电脑插个“U盘”就能看
而从牛津大学衍生而出的Oxford Nanopore公司,就将上述核心技术打包,塞进了这样一个尺寸10厘米的“U盘”之中:

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