這是最近被報道的技術(shù),,目前仍然處于發(fā)展中,,有興趣的朋友可以讀一下這篇文章。 科學(xué)家希望將來能夠為病人提供根據(jù)他們自己的遺傳特征“定制”的藥物,,這需要對病人的基因組進行測序,。人類基因組的第一次測序用了十多年。一些新興的生物技術(shù)公司正在努力開發(fā)快速測序技術(shù),,試圖將時間縮短到24小時以內(nèi),。 基因組測序領(lǐng)域的先驅(qū)Craig Venter說:“我們的目標(biāo)是只花費1000美元,在幾分鐘或者幾秒鐘內(nèi)完成一個基因組的測序,。”Venter于1998年創(chuàng)立了Celera公司,,與人類基因組計劃(HGP)采用不同的技術(shù)進行人類基因組測序的“賽跑”(不過他現(xiàn)在已經(jīng)從該公司辭職)。 目前采用的化學(xué)測序方法方法需要把DNA長鏈切割成碎片,,對每個碎片進行測序,,然后用計算機把碎片序列重新拼接成整個DNA的序列?;瘜W(xué)測序方法自1977年發(fā)明以來,,它的基本原理就沒有過大的變化。盡管自動化設(shè)備極大地提高了測序速度,,但這種方法每次仍然只能閱讀大約1000個“字母”(堿基對),,而且還需要費時費錢的準(zhǔn)備和分析過程,。 Venter認(rèn)為,這種方法已經(jīng)接近理論極限,。要想在幾秒鐘內(nèi)對數(shù)以十億的堿基對進行測序需要完全不同的方法,。納米技術(shù)的發(fā)展和計算機性能的提高將使新方法成為可能。 研究人員正試圖尋找直接“閱讀”DNA長鏈的方法,。如果人類基因組是一部書,,以往的方法就像是把書拆散剪碎,分別閱讀零散的書頁甚至單詞,,再像拼圖一樣拼合起來?,F(xiàn)在人們希望能夠選取書的一章、按順序讀下去,。 美國馬薩諸塞州US Genomics公司Eugene Chan等人開發(fā)出了一種“納米流體”(nanofluidic)芯片,。在這種比計算機按鍵還小的芯片里,流體拖曳著DNA分子長鏈,,通過象保齡瓶一樣排列的針腳(pegs),。這種裝置并不逐一讀取每一個“字母”,而是取一個參考基因組,,用熒光標(biāo)記被測序的DNA鏈中與參考基因組不同的“字母”,。DNA鏈通過時,,探測器讀取這些熒光標(biāo)記“字母”的順序,。添上與參考基因組相同的部分,就成為完整的序列,。Chan聲稱這種快速方法每分鐘可以測序大約200,,000個“字母”。 還有的研究人員從細(xì)胞本身尋求靈感:細(xì)胞在每次分裂前,,都要用幾個小時復(fù)制它的整個基因組,。英國Mobious Genomics生物技術(shù)公司的Daniel Densham從中得到啟發(fā),利用一種在細(xì)胞內(nèi)用于復(fù)制DNA的聚合酶進行測序,。當(dāng)聚合酶把A,、C、G和T這四種堿基添加到DNA長鏈上的時候,,它自己會以一種特有的方式改變外形,。用電磁波束照射聚合酶的表面,通過測量電磁波的散射探測聚合酶外形的變化,,就可以測出DNA鏈上堿基的順序,。Densham希望能把多個聚合酶分子固定在芯片的表面上,同時對它們進行分析,。 除了快速地讀取“字母”,,還需要運算能力足夠強的計算機來迅速處理大量的基因組信息,。目前這仍是制約各種快速測序法的一個瓶頸。 目前還不清楚究竟這些嶄露頭角的技術(shù)中的哪一種能夠成為標(biāo)準(zhǔn),??赡苡幸环N會勝出,也有可能它們分別適用于不同的場合,。