160 likes | 365 Views
Nanoporu DNS sekvenēšana. Latvijas Universitātes Bioloģijas fakultātes 1. kursa maģistra students Autors: Gatis Avotiņš Apl.Nr. ga10021. Vēsture. 1940. gadā Wallace H. Coulter izgudroja šunu skaitītāju asins šūnu izmēra un skaita noteikšanai.
E N D
Nanoporu DNS sekvenēšana Latvijas Universitātes Bioloģijas fakultātes 1. kursa maģistra students Autors: Gatis Avotiņš Apl.Nr. ga10021
Vēsture • 1940. gadā Wallace H. Coulter izgudroja šunu skaitītāju asins šūnu izmēra un skaita noteikšanai. • 1996. gadā Kasianowicz, Branton, Brandin un Deamer pirmo reizi demonstrēja nanoporu DNS noteikšanu izmantojot Staphylococcus aureus α - Hemoližinu (α-HL). • 2005. gadā Oksforda izveidoja “Oxford NanoLabs Ltd”. Kompānijas pamatlicēji ir Gordon Sanghera, Spike Willcocks, Professor Hagan Bayley. .
Nanoporu veidi α – HL ( α – Hemolizīns (Staphylococcus aureus)) MspA (Mycobacterium smegmatis porin A) Solid state nanopore ( sintētiskā nanopora)
Nanoporas uzbūve α-HL Heptamēra transmembrānas pora Sastāv no 7 identiskiem monomēriem Pamatuzbūve: Cepure Stumbrs Mala 1 2 3 http://laguna-design.jalbum.net/Laguna_Design_Showcase1/Space_filling_proteins_on_white/slides/Alpha_hemolysin_7ahl.html
MspASarkans-pozitīvi lādētas aminoskābesZils-negatīvi lādētasaminoskābes Violets-polārasaminoskābes Dzeltens-hidrofobas- alifātiskas aminoskābes Oranžš- hidrofobas -aromātiskasaminoskābes Wanunu.M. 2012 Derrington.I.M. 2010
Sintētiskā nanopora Sastāv no membrānā (SiNx vai SiO2 ) izveidota 10 nm cauruma. Wanunu.M. 2012
Darbības principi https://www.nanoporetech.com/technology/introduction-to-nanopore-sensing/introduction-to-nanopore-sensing
Izmantojamā iekārta GridION™ system Single use cartridge https://www.nanoporetech.com/technology/the-gridion-system/the-gridion-system
MinION™ ierīce • https://www.nanoporetech.com/technology/the-minion-device-a-miniaturised-sensing-system/the-minion-device-a-miniaturised-sensing-system
+/- - + • Ātra DNS sekvenēšana ( 1b/ µs) • Lēta ( ~ 1000 $ ) • Var noteikt DNS koncentrāciju poras tuvumā. • Nav nepieciešama polimerāze vai ligāze • Nolasīšanas garums (10,000 – 50, 000 nt ) • Var noteikt mutācijas DNS sekvencē. • DNS pārvietošanās ātrums cauri porai • Signāla troksnis samazina iespēju noteikt bāzes. • Jānodrošina poru tīrību • Poras var aizsprostoties • Nekvalitatīva izšķirtspēja.
Literatūra • Branton D., Deamer W. D., Marziali A., Bayley H. 2008. The potential and challenges of nanopore sequencing. Nature biotehnology 10, 1146 – 1153 pp. • Butler T. 2007. Nanopore Analysis of Nucleic Acid. 1-98 pp. • Clarke J., Hai-Chen Wu, Jayasinghe L., Patel A., Reid S., Bayley H. 2009. Continuous base identification for single-molecule nanopore DNA sequencing. Nature nanotehnoogy. Vol.4 265 – 270 pp. • Derrington I.M., Butler.T., Marcus D. C., Manrao E., Pavlenok M., Niederweis M., and Gundlach J. H. 2010. Nanopore DNA sequencing with MspA. PNSA 37, 16060 – 16065 pp. • Wanunu M. 2012. Nanopores: A journey towards DNA sequencing. Physics of Life Reviews 9,125–158 pp. • https://www.nanoporetech.com
Jautājums Kādā šķidumā atrodas silikona membrāna ar nanoporām?