يقوم علماء بريطانيون بتطوير تقنية يمكنها فك شفرة الجينوم البشري في دقائق، بتكلفة أقل بكثير من تكلفة الطرق التجارية الموجودة اليوم
يقوم علماء من المملكة المتحدة بتطوير تقنية يمكنها فك شفرة الجينوم لأي شخص في دقائق، وبتكلفة أقل بكثير من تكلفة الطرق التجارية الموجودة اليوم.
قدم الباحثون براءة اختراع لتقنية سابقة تمثل نموذجًا أوليًا، ويعتقدون أنها يمكن أن تؤدي إلى تطوير وسيلة تجارية وسريعة للغاية لتسلسل الحمض النووي في غضون عقد من الزمن. وقد تم وصف البحث في مقال نشر في المجلة العلمية Nano Letters.
ويدعي الباحثون أن العلماء سيكونون قادرين، في نهاية التطوير، على إجراء تسلسل الحمض النووي للجينوم بأكمله في إجراء مختبري واحد، في حين أن هذا ممكن اليوم فقط بعد عملية معقدة وطويلة. إن الأرضية السريعة والرخيصة للجينوم الكامل ستسمح لكل شخص بفك أسرار الشمال في الحمض النووي الخاص به، واكتشاف قابليته الفريدة للإصابة بأمراض مثل الزهايمر والسكري والسرطان. يستخدم المتخصصون الطبيون بالفعل تسلسل الجينوم من أجل فهم القضايا الصحية بين أعداد كبيرة من السكان وتطوير علاجات فردية لكل شخص بطريقة فريدة.
يشرح الدكتور جوشوا إيدل، أحد مؤلفي المقال من قسم الكيمياء في إمبريال كوليدج لندن: "بالمقارنة مع التقنيات الحالية، سيسمح جهازنا بأرضية أرخص بكثير: بضعة دولارات مقارنة بمليون دولار لأرضية الجينوم بأكمله الذي تم تنفيذه في عام 2007. من المسلم به أننا لم نحاول بعد تنفيذ أرضية الجينوم بالكامل، لكن تجاربنا الأولية تشير إلى أنه سيكون من الممكن نظريًا إكمال مسح لـ 3165 مليون قاعدة من الجينوم البشري في عام 10. دقيقة، مع فائدة كبيرة للاختبارات الطبية، أو للحصول على ملفات تعريف الحمض النووي للشرطة والأجهزة الأمنية الأخرى. يجب أن يكون الجهاز أسرع وأكثر موثوقية بشكل كبير، وعلى هذا النحو يمكن تكييفه بسهولة مع جهاز تجاري يمكنه قراءة 10 ملايين قاعدة في الثانية، مقارنة بالمعدل الحالي البالغ XNUMX قواعد في الثانية الموجود اليوم.
وفي دراستهم الجديدة، أثبت العلماء أنه من الممكن تحريك حلزون الحمض النووي بسرعة عالية من خلال ثقب نانومتري صغير (يبلغ قطره 50 نانومتر) - أو ثقب النانو - موجود في قطعة من الحديد، باستخدام شحنة كهربائية. عندما يخرج الحلزون من الجزء الخلفي للرقاقة، فإن تسلسل ترميز الحمض النووي الخاص به (القواعد A وC وT وG) يسمى "موصل قطب كهربائي نفقي". تنتج هذه الفجوة البالغة 2 نانومتر بين سلكين تيارًا كهربائيًا يتفاعل بشكل فريد مع كل من الإشارات الكهربائية الكامنة في كل قاعدة. في الخطوة التالية، يستطيع كمبيوتر قوي فك إشارات قواعد التشفير وتجميع التسلسل الكامل للجينوم منها.
لطالما اعتبرت الأرضية التي تستخدم فوهات النانو التطور الكبير التالي في تقنيات الحمض النووي، وذلك بفضل قدرة الفوهات على أداء الأرضية بسرعة كبيرة وبسعة كبيرة. ومع ذلك، لم يتم نشر عرض توضيحي لمثل هذه الطريقة حتى الآن.
يشرح أحد شركاء البحث التحديات التي واجهوها: "إن نقل حلزون الحمض النووي عبر فتحة النانو يشبه مص السباغيتي الطويلة. حتى الآن كان من الصعب جدًا محاذاة تقاطع القطب الكهربائي مع ثقب النانو في ترتيب مناسب. أبعد من ذلك، فإن تحضير أسلاك الإلكترود بهذه الأبعاد يقترب من حافة حدها الذري. على الرغم من هذه التحديات، تمكنا في تجربتنا من إعداد سلكين صغيرين من البلاتين يقعان عند تقاطع القطب الكهربائي مع وجود فجوة صغيرة بما يكفي للسماح للتيار الكهربائي بالمرور بينهما.
سيكون لهذه الطريقة عدد من المزايا الواضحة مقارنة بالطرق الحالية، يوضح أحد الباحثين: "الأرضية باستخدام فوهات النانو ستكون إجراء سريع وبسيط، وهذا على عكس الطرق التجارية الحالية التي تتطلب حدوث أضرار مدمرة والتفاعلات الكيميائية المطولة من أجل تحطيم وتكرار أجزاء صغيرة من جزيء الحمض النووي بدقة من أجل فك تشفير التسلسل. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه القطع من الحديد أكثر استقرارًا من بعض المواد الدقيقة المستخدمة اليوم في الطرق الحالية. ويمكن استخدامها وغسلها وإعادة تدويرها عدة مرات دون الإضرار بنشاطها."
ستكون الخطوة التالية هي التمييز بين عينات الحمض النووي المختلفة، وفي النهاية، بين القواعد المختلفة داخل ملف الحمض النووي.
تعليقات 15
حسنًا ، على أي حال شكرًا على الرد 🙂
من طابق 23andme؟
إلى إيليا
من فضلك رابط المقال الأصلي:
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl103873a
بالنسبة إلى "الزائر العادي":
على الرغم من أن لقب الدكتور يظهر قبل اسمي، إلا أنني لا أجلس في البرج العاجي.
التعليقات الجديرة بالرجوع إليها (مثل تعليقاتك) تحصل على رد مني.
بالإضافة إلى ذلك - محتوى المقالات مأخوذ من مقالات منشورة عبر الإنترنت ومترجمة بواسطتي، ولا أستطيع أن أكون ملزمًا و/أو مسؤولاً عن حقيقة/موثوقية المحتوى.
الدكتور. موشيه نحماني، من الجميل رؤيتك تنزل إلى الناس وترد على التعليقات هنا من وقت لآخر، لم أرك تفعل ذلك من قبل. من المؤسف أن هذا لا يحدث كثيرًا، وليس فقط من أجل التصحيح اللغوي، ولكن أيضًا من أجل الإشارة الواقعية إلى محتوى المقال ومحتوى التعليقات، حقًا لا ينتقص ذلك من كرامة أي شخص.
الى صاحب التعليق رقم 8:
بحسب مجمع اللغة العبرية:
قاموس الأحياء (2009)، التسلسل الجيني XNUMX.
هل يمكنني من فضلك ربط المقال الأصلي؟
أو على الأقل اسمه...
الارضية؟
فيما يتعلق بالحمض النووي، فمن المعتاد أن نقول تبليط...
ومن جهة أخرى بحسب معجم ابن شوشان:
و. الدور 8 (ت) [من الرصيف] [في الشحن] إرساء السفينة بجوار الرصيف.
إيتسيك، لماذا أنت متفاجئ؟
وكل هذا بدون الجرافين؟
مثال جميل على معدل التطور المتسارع (الأسي) الذي رأيناه في مشروع تكسير الجينوم البشري، بعد 7 سنوات من البحث قمنا بتكسير 1% فقط من الجينوم، ادعى المشككون أنه لا توجد فرصة لإنهاء المشروع في ومع أنه كان يبدو بحسب معدل التقدم أن المشروع سيستمر مئات السنين، لكن بالطبع تم إتقان التكنولوجيا، وتم إنشاء أدوات جديدة، وتسارع المعدل من سنة إلى أخرى بشكل كبير، 1% أصبحت 2% والتي أصبحت 4% والتي أصبحت 8%.. وبعد 7 سنوات كما توقعنا وصلنا إلى نسبة 100% وتم الانتهاء من المشروع في الوقت المحدد بالضبط.
أوصي بالتحقق من الروابط التي قدمتها في الرسالة السابقة.
لا يفهم الناس مدى روعة الوقت الذي نعيش فيه، ستغير التكنولوجيا حياتنا تمامًا في العقود القادمة، فهي تتطور بوتيرة مذهلة لا تزداد إلا سرعة وأسرع عامًا بعد عام، وهذا على عكس الرؤية الخطية التي يمتلكها معظم الناس بشكل حدسي، مما يجعل من الصعب عليهم رؤيتها.
المبدأ هنا بسيط، يتم باستمرار إنشاء تقنيات جديدة تعمل على تسريع معدل التطور أكثر فأكثر، بدأ الأمر مع ثورة الطباعة والكتاب + ثورة الاتصالات والقدرة على الانتشار السريع وتبادل الأفكار بين الناس من جميع أنحاء العالم ، الثورة الصناعية، وسائل النقل الجديدة والسريعة (الطائرات والسيارات) التي جعلت من الممكن فجأة أن ينتقل الناس بسرعة من مكان إلى آخر ويلتقوا بزملاء على الجانب الآخر من العالم يعملون على قضايا مماثلة. וממשיך כמובן היום בצורה דרמטית יותר עם תחום הננו טכנולוגיה שהולך ומתפתח בקצב מסחרר, פיצוח הגנום האנושי ומהפיכת הביוטכנולוגיה, רובוטיקה, בינה מלאכותית וחקר המוח תחומים שגם כן צוברים תאוצה גדולה מאד בשנים האחרונות, עוצמת המחשבים אשר מוכפלת משנה לשנה ומהווה בסיס להמון מחקרים חדשים וסימולציות בהרבה المناطق. وبالطبع من ثورة الإنترنت، التي بفضلها أصبحت اليوم جميع المعرفة الإنسانية في متناول الجميع ببضع نقرات على المفاتيح، وبالإضافة إلى ذلك، يمكن الآن للعلماء من جميع أنحاء العالم الذين لم يسمعوا عن بعضهم البعض أو يعرفون عن بعضهم البعض من قبل أن يجدوا الآن بعضهم البعض بسهولة عبر الإنترنت ويعملون معًا كمجموعة حول القضايا المشتركة، حيث يساهم كل منهم بدوره وأخباره.
http://www.tapuz.co.il/Forums2008/ViewMsg.aspx?ForumId=716&MessageId=148002603&r=1
لا يفهم الناس مدى روعة الوقت الذي نعيش فيه، لكن هذا الفهم سيأتي قريبًا، حتى بالنسبة لأولئك الذين يفضلون إغلاق أعينهم.
تم مؤخرًا تحميل دورة رائعة حول علم الأحياء على الإنترنت:
http://www.youtube.com/view_play_list?p=ACC83028E0CBD671
في أحد الدروس الأولى يدعي المحاضر أنه في غضون عام سيكون من الممكن ترتيب تسلسل الجينوم البشري بأكمله في حوالي نصف ساعة (وإذا كنت أتذكر بشكل صحيح وبتكلفة منخفضة جدًا أيضًا) أتساءل عن الطريقة التي كان يتحدث عنها.
أنا مذعور بالفعل بشأن ما سنشعر به بعد عشر أو عشرين عامًا من الآن عندما ننظر إلى الوراء في كل ساعات المختبر الشاقة التي أمضيناها في صنع عدد قليل من الحيوانات المستنسخة الفردية لربع تسلسل لجين واحد. أولئك الذين ولدوا متأخرين - حصلوا
يمكنك أن ترى حرفيًا رؤيتنا لكورزويل تتحقق أمام عينيك.. تبدو وكأنها المرحلة الأولى من عقد رائع