Геном за 100 долларов

Две начинающие американские компании совместно разрабатывают революционную технологию скоростной дешифровски генных структур. Генетическая информация почти всех живых существ, кроме некоторых вирусов, записывается с помощью четырех химических соединений из семейства нуклеотидов, входящих в состав молекул ДНК.

Эти вещества, аденин, гуанин, цитозин и тимин, образуют линейную цепочку, аналогичную последовательности букв письменного текста. Для расшифровки генома необходимо установить, в какой последовательности эти химические буквы следуют друг за другом в составе молекул ДНК данного конкретного организма.

В настоящее время такие процедуры обходятся куда дешевле, чем на заре геномики. Первая в истории дешифровка генома человека была осуществлена в рамках международного проекта, завершенного в 2003 году. Она потребовала почти пятнадцатилетней работы множества специалистов из разных стран и в общей сложности обошлась в 3 миллиарда долларов.

Выполненное в прошлом году прочтение наследственной информации одного из первооткрывателей структуры ДНК Джеймса Уотсона стоило немногим более миллиона. В марте нынешнего года калифорнийская исследовательская компания Applied Biosystem сообщила, что ей удалось расшифровать геном человека всего за 6 недель, затратив 60 тысяч долларов.

Почти все ныне существующие методы составления генных карт основаны на идентификации нуклеотидов по одиночке, друг за другом. Компании Complete Genomics и BioNanomatrix разработали технологию, которая в принципе позволяет считывать сразу пятерки химических букв генетического текста. Идея состоит в том, чтобы синтезировать все возможные пятичленные комбинации нуклеотидов и пометить их различными флюоресцентными ярлыками.

В процессе считывания каждая такая группа химически связывается с парной последовательностью нуклеотидов в картируемой молекуле ДНК, после чего световые кванты от флуоресцентного маркера региструются специальной высокочувствительной камерой.

Новая технология пока что создана лишь в общих чертах, и на ее совершенствование понадобится не менее пяти лет. Однако разработчики надеются, что со временем она позволит тратить на расшифровку одного человеческого генома не более 100 долларов.