Ceannardan ann an Teicneòlas Molecule Singilte
A dh'aindeoin cuingealachaidhean ann an cugallachd, astar agus meud an òrdugh a bha ri fhaotainn, bha an dòigh òrdachaidh ùr a chaidh a mhìneachadh ann an PNAS ùr-nodha agus sheall e gu leòr gealladh gun toireadh e grèim air luchd-calpa iomairt a thàinig chun an ollamh mu bhith a 'tasgadh na theicneòlas aige. Feumaidh rudeigin a bhith air a bhith mu dheidhinn an dòigh anns an robh luchd-tasgaidh iomairt a 'sireadh oir b' e seo a 'chiad fhear , a rèir ball luchd-obrach fad-ùine agus Àrd Stiùiriche Rannsachaidh, an Dr. Timothy Harris ... mar as trice chan eil luchd-tasgaidh iomairt a' tighinn na saidheansan, tha e an taobh eile !
Chaidh foillseachadh PNAS a sgaoileadh air 1 Giblean 2003, chaidh a 'chiad chuairt de mhaoineachadh airson companaidh ùr a stèidheachadh air 19 Dùbhlachd, 2003, agus air 2 Faoilleach 2004, dh'fhosgail Helicos a dhorsan le 5 luchd-obrach, nam measg an Dr Harris, a speisealta air saidheans tomhais agus teicneòlas aon-mholacil. An-dràsta tha Helicos ann an Cambridge MA, na SA agus, an dèidh 2 chuairt de mhaoineachadh tasgaidh, agus mar IPO air 27 Cèitean, 2007, tha e a-nis air a thrusadh gu poblach fo NASDAQ: HLCS .
Tha Helicos a 'speisealachadh ann an teicneòlasan anailis ginteil, gu h-àraid teicneòlas Ceart Singilte-Molecle (SSA TM ) , a chaidh a dhaingneachadh le bhith a' leantainn gnè-gnè de bhìoras M13 mar a chaidh a mhìneachadh ann an Science Magazine sa Ghiblean 2008. Tha an àrd-ùrlar TM sònraichte aig SMMS a 'cleachdadh an HeliScope TM Single Molecule Sequencer .
A rèir an Dr. Harris, thòisich am pròiseact sònraichte seo san Fhaoilleach 2004, agus ron Ògmhios 2005 bha iad air a bhith soirbheachail air a 'bhìoras M13, cùrsa iomchaidh iomchaidh, air a mhìneachadh anns a' phàipear Saidheans.
Ciamar a tha tSMS TM Work?
Tha sreath de DNA mu 100-200 pàighrichean bunaiteach air a ghearradh ann an criomagan nas lugha le bhith a 'cleachdadh einnseanan cuingealachaidh , agus cuiridh e bileagan polyA air an cur ris. Tha na sreathan giorraichte an uair sin air an eadar-ghluasad gu plata cealla sgaoil Helicos, aig a bheil billeanan de shreathan polyT a tha ceangailte ris an uachdar. Tha gach teamplaid dlùthichte air òrdachadh aig an aon àm. Mar sin gabhaidh billeanan gach ruith a leughadh. Tha labeling air a dhèanamh ann an "quads" anns a bheil 4 cuairtean gach fear, airson gach aon de na 4 ionadan nucleotide. Thathas a 'cur ionadan le bileagan fluorescach, agus tha lasair san ionnstramaid a' soilleireachadh a 'bhileig, a' toirt sùil air dè na sreathan a tha air a bhith a 'toirt a-steach a' bhunait le ainm sgrìobhte sin. Tha an leubail air a chlò-bhualadh an uair sin, agus bidh an ath chearcall a 'tòiseachadh le ionad ùr. Às deidh a bhith air a làimhseachadh leis a 'chealla sruthadh le gach ionad (4 cuairtean), tha an quad crìochnaichte, agus tha fear ùr a' tòiseachadh a-rithist leis a 'chiad ionad nucleotide.
Aig an àm seo, faodaidh an HeliScope TM pìosan DNA a leughadh de mu 55 pàidhir bunaiteach de dh'fhaid. Na barrachd stòran anns an òrdugh, nas ìsle an àireamh sa cheud de ghluasadan a dh'fhaodar a chleachdadh ann an sampall, oir chan eil cuid de na sreathan a 'sìor fhàs nas fhaide tron phròiseas.
Airson a bhith a 'leughadh 20 no mar sin, faodaidh mu 86% de na sreathan a bhith air an cleachdadh. Airson barrachd leughaidh (55 paidhir bunait) bidh an àireamh seo a 'tuiteam gu mu 50%.
A 'Bhuannachd Singilte-Mholacleil
Ged a tha grunn chompanaidhean eile a 'tabhann teicneòlasan leantainneach-le-synthesis le àrd-ùrlaran àrd-chuimseach, diofar stuthan ath-bheothachaidh eadar-dhealaichte, aig cosgaisean coimeasach, agus airson leabhraichean goirid de 25-40 bonn, chan eil ach Helicos a' leughadh sreath DNA aon nucleotide aig an aon àm innleachd labeling a tha mothachail gu leòr gus a bhith a 'leughadh air aon mholacul. Tha modhan eile ag iarraidh gun tèid an DNA a leudachadh (a 'cleachdadh PCR ) gus iomadh (milleanan) de chopaidhean a dhèanamh mus tèid iad a rèiteachadh. Tha e a 'toirt a-steach a' chomais airson ìre mhòr mì-chinnt mar thoradh air mearachdan a 'làimhseachadh le einnseanan polymerase nuair a thèid am meudachadh.
Bho Ghiblean 2008, chaidh aithris a dhèanamh air an HeliScopeTM gus sreath de bhilleanan de ionadan nucleotide a chur an òrdugh gach latha.
Tha Helicos na ball den Cho-bhanntachd Leigheas Pearsanta agus fhuair e maoineachadh tabhartas "$ 1000 genome" . Tha an genome $ 1000 ann an aon latha na amas a dh 'fhaodadh a bhith ag iarraidh gum bi an neach-leantainn a' pròiseas billeanan de ionadan gach uair. An-dràsta, ghlac an neach-leantainn prototype bliadhnaichean gus genome gu lèir a chomharrachadh, a chosgadh mòran nas motha na $ 1000.
Tha mòran de na h-iarrtasan airson teicneolas SMSTM, a 'gabhail a-steach a bhith a' lorg eadar-dhealachaidhean ginteil ann an daoine agus gnèithean eile airson a bhith a 'dearbhadh adhbharan galair, a bhith a' strì an aghaidh antibiotaig ann am bacteria, virility ann am bhìorasan agus barrachd. Tha an comas a bhith a 'lorg aon ghine gun leudachadh air mòran feuman ann am meanbh-bith-eòlas àrainneachdail, oir bidh dòighean ginteil air an cleachdadh gu tric airson meanbh-bheairtean neo-chultarail a lorg no an fheadhainn a lorgar ann an ùir agus matrices eile a tha a' toirmeasg aonaranachd a-mhàin. A thuilleadh air an sin, bidh nàdar nan samplaidhean àrainneachd gu tric a 'toirt duilgheadasan airson amplification gine a' cleachdadh PCR, air sgàth cùisean truaillidh. Ach, dh'fheumadh na duilgheadasan sin a bhith air an toirt seachad cuideachd gus na h-einnseanan polymerase a chleachdar ann an tSMSTM a bhith ag obair gun a bhith a 'cur bacadh orra.
Tha an teòiridh air cùl sreath-molecule singilte gu math bunaiteach, agus is dòcha gum bi e na iongnadh carson nach do smaoinich duine air. Ged a tha e farsainn gu sìmplidh, tha mòran phàirtean teignigeach an sàs ann a bhith a 'leasachadh nan àrd-ùrlaran sin, agus tha dùbhlain gu leòr ann airson Helicos a chumail trang, a' gabhail a-steach ath-bheachdan ceimigeach ùra agus ath-bheothaichean, plataichean agus leughadairean àrd-chuimseach. Feumaidh an comas fuaim-fhuaimneachadh de aon leubail air bunait singilte a dhèanamh feumach air ionnsramaid a tha gu math fìnealta , agus feumaidh an ceimigeachd airson a bhith a 'labeling agus a bhith a' lorg chomharran a bhith ceart gus bacadh a chur air bacadh agus le bhith a 'toirt cuideam as fheàrr air an DNA polymerase seach gu bheil e air a chleachdadh airson teamplaidean air an gluasad a-steach agus air a lip nucleotides. Seo cuid de na dùbhlain a tha mu choinneamh Helicos oir tha e a 'leantainn air adhart a' leasachadh an teicneòlais seo ann an dòchas a bhith a 'lìbhrigeadh gineam daonna $ 1000, aon latha.