Zázraky na počkání: Kapesní čtečka DNA přečetla celý lidský genom  
Nanopórová čtečka DNA MinION se vejde do ruky. A teď s ní přečetli celý lidský genom. Personalizovaná medicína a rutinní skeny genomu pacientů jsou už na dohled.

MinION v akci. Kredit: Science Practice / Oxford Nanopore
MinION v akci. Kredit: Science Practice / Oxford Nanopore

Napsat o rozvoji biotechnologií, že se ženou vpřed, to by ještě ani zdaleka nevystihlo situaci. Tohle je hurikán, který se řítí jako ďábel. Ačkoliv to lidé na planetě nejspíš ještě nezaregistrovali a jsou v klidu, budoucnost je už tady, už ji žijeme. Máme k dispozici genový editor CRISPR, s nímž je možné přepisovat DNA v živé buňce. A teď máme i čtečku DNA, která je velikosti chytrého telefonu a za krátkou dobu přečte kompletně celou lidskou DNA. A taky DNA jiných organismů, samozřejmě. Chápete, jaké to nabízí možnosti? Teď to teprve začne a bude to pořádná jízda. Přečtěte si nějaký biopunk, abyste měli představu, co nás čeká.

 

Matt Loose a MinION. Kredit: University of Nottingham.
Matt Loose a MinION. Kredit: University of Nottingham.

Za významným průlomem v DNA technologiích stojí se svým týme Matthew Loose z britské Nottinghamské univerzity. Prostě vzali MinION, kapesní nanopórovou čtečku sekvencí od britských Oxford Nanopore Technologies, a přečetli lidský genom, v tomto případě modelový genom buněčné linie GM12878 Utah/Ceph. Jejich studii uveřejnil časopis Nature Biotechnology.


Je to sotva pár let, co mnozí odborníci vůbec nevěřili, že čtečka sekvencí, kterou lze vzít do ruky, dokáže něco přečíst. Dneska už má MinION za sebou celou řadu úspěchů, včetně unikátních experimentů na oběžné dráze, během nichž astronauti s MinIONem četli DNA organismů na palubě Mezinárodní vesmírné stanice. Úspěšné přečtení lidské DNA opět potvrzuje, že nanopórové čtečky DNA jsou naprosto cool.

Zázrak do kapsy. Kredit: Oxford Nanopore Technologies.
Zázrak do kapsy. Kredit: Oxford Nanopore Technologies.


Loose s kolegy načetli s MinIONem celkem 91,2 Gb dat o sekvencích, což představuje asi 30-násobek velikosti celého lidského genomu. Zároveň vyvinuli nový protokol, díky němuž MinION zvládne číst ultradlouhé kusy DNA najednou, až do délky téměř 900 tisíc bází. Díky těmto ultradlouhým přečteným kusům bylo možné bez větších obtíží sestavit některé komplikované úseky lidské DNA, jako je hlavní histokompatibilní komplex (MHC).

Matt Loose / Real-Time Selective Sequencing on the MinION
Matt Loose / Real-Time Selective Sequencing on the MinION

Podle autorů je skládání přečtených sekvencí do podoby genomu, jako když řešíte hodně složité puzzle. Když ale přečtete velké kusy sekvencí najednou, tak je to jako skládat puzzle s velkými dílky. Je to prostě jednodušší.

 

Z přečtených dat poskládali genom o délce 2 867 milionů bází, který pokrývá 85, 8 procent čteného modelového genomu, tedy kódující sekvence. Přesnost čtení genomu ve výsledné podobě dosáhla více než 99,8 procent. Podle Looseho jsme už na dohled dne, kdy nám lékař při pravidelné kontrole odebere krev, moč, změří EKG a proskenuje genom.


Mnozí z nás se nejspíš dožijí toho, že přečtení genomu bude rutinní procedurou při vyšetření klinickými specialisty. Čtením sekvencí lze rovněž zachytit infekci viry nebo bakteriemi anebo také sledovat imunitní systém pacienta, který je vždy individuální. Na obzoru se rýsuje personalizovaná medicína, kdy budou pacienti dostávat antibiotika, protinádorové léky i další léčiva šité přesně na míru.

Video:  Sequencing DNA (or RNA) / Real-time, Ultra Long-Reads, Scalable Technology from Oxford Nanopore


Literatura

Phys.org 29. 1. 2018, Nature Biotechnology online 29. 1. 2018.

Datum: 30.01.2018
Tisk článku

Kočičí gen - CBrezina Thomas
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 199 Kč
cena: 173 Kč
Kočičí gen
CBrezina Thomas
Související články:

Laciné a bleskově rychlé čtení DNA na dohled     Autor: Stanislav Mihulka (05.07.2010)
Veselá genomika ve stavu beztíže slaví úspěchy     Autor: Stanislav Mihulka (19.10.2015)
Tým Genes in Space-3 úspěšně identifikoval bakterie ve vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (05.01.2018)



Diskuze:

Tak to je síla, co dřív trvalo 10 let

Václav Dvořák,2018-01-31 22:08:37

se dneska zvládne za den... Těší, že bioinženýrství dosahuje podobného pokroku jako výpočetní technika. Osobní startrekovský trikordér už není zas tak velká hudba budoucnosti.

Odpovědět

precitanie dna

Peter Hrdlicka,2018-01-31 21:28:35

Ja teda nie som biológ, ale prečítanie miliónov znakov GTCA znamená automaticky že vieme ktorá sekvencia párových bází na tej-ktorej pozícii prislúcha ku konkrétnemu orgánu či konkrétnej funkcii časti organizmu ? Vieme zapínať a vypínať čokoľvek v človeku ? Tam zrejme ešte veda ani zďaleka nie je. Zrejme aj údajne nedôležité časti ( JUNK DNA) nie sú až také nedôležité a budú raz rozkódované. Takže knihu už síce na stole máme, ale ešte nám ostáva zistiť akým jazykom je písaná aby sme mohli pochopiť text.

Odpovědět


Re: precitanie dna

Milan Krnic,2018-01-31 21:45:19

cela logicky jde o to, že postupným vývojem, včetně rozšířený a zdokonalování znalostí a technologie ruku v ruce se dopracuje dále. Viz srovnání třeba s počítači ... sálové až dnes mnohokrát lepší s dokonalejšími programy, zvládajícími rozmanité věci, o velikosti prstu.

Odpovědět


Re: Re: precitanie dna

Milan Krnic,2018-01-31 21:49:45

Omlouvám se za chyby.
Jinými slovy, masové rozšíření je hybatel pokroku.

Odpovědět

Chyba v článku

Petr Matas,2018-01-31 21:12:13

V článku se píše: "Z přečtených dat poskládali genom o délce 2,867 milionů bází, který pokrývá 85, 8 procent čteného modelového genomu". Vzhledem k tomu, že lidský genom má řádově 3 miliardy bází, byl zřejmě míněn "genom o délce 2867 milionů bází". V angličtině se totiž čárkou oddělují tisíce.

Odpovědět

Skenování DNA

Pavel Šmatelka,2018-01-31 09:15:43

Zároveň se obávám okamžiku, kdy si ti co na to budou mít, např. poskládají genom budoucího potomka jako puzzle na přání. A to bude jen začátek

Odpovědět


Re: Skenování DNA

Martin X,2018-01-31 09:26:10

Zaciatok bude uz vtedy, ked sa bude dat urobit DNA test otcovstva na jednoduchom pristroji, ktory sa pripoji trebars k mobilu. To bude rozvodov.

Odpovědět


Re: Re: Skenování DNA

Pavel Mikel,2018-01-31 13:01:45

Třeba k mobilu? :-) Nejspíš narážíte na tuto v pravdě kapesní čtečku od stejné firmy, která je momentálně ve vývoji: https://nanoporetech.com/products/smidgion

Každopádně se těším na dobu "genomovou".

Odpovědět


Re: Re: Skenování DNA

Petr Špak,2018-01-31 16:18:04

Treba to prispeje k tomu aby zensky nenosily domu kukacky, jejich procento je opravdu vysoke, to je od nich sprostota prvniho radu a rozvod a potupu si jen zaslouzi.

Odpovědět


Re: Re: Re: Skenování DNA

Milan Krnic,2018-01-31 19:04:30

V první řadě, svět je kauzální, tedy nějak to už bude, a rozhodně se to v rámci světa a relativního času vyrovná. To, v co doufáte, tedy s největší mírou jistoty nenastane, případně pokud ano, pouze na velmi omezenou dobu (etapa), s promítnutím vedlejších efektů (kdo ví jakých) jinde. On se toho ženy záletu totiž obvykle účastní jiný muž, jehož zájem je aktuálně "trochu" jinde, než ten váš.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Skenování DNA

Václav Dvořák,2018-01-31 22:10:11

Přesně tak, jinak by kukačky už dávno vymřely :D

Odpovědět


Re: Skenování DNA

David Literák,2018-01-31 09:35:58

Myslím na to od začátku, co CRISPR existuje - asi tomu neutečeme - regulace podpoří černý trh. Ale třeba budou existovat krásná děvčata, která budou zároveň chytrá a emocionálně v pořádku :) Sice asi budou chodit se světelkujícími Keny s rameny menšího náklaďáku, ale aspoň něco :)

Odpovědět


Re: Skenování DNA

Jaroslav Pešek,2018-01-31 09:45:33

Nevidím na tom nic špatného.

Odpovědět


Re: Re: Skenování DNA

Pavel Šmatelka,2018-01-31 10:36:33

Co je na tom špatného pochopíte, až vašeho potomka či prapotomka bude tento genetický výrobek denně nasírat a) tím co si bude o sobě myslet b) tím co bude chopen dokázat c) nejspíš obojím. Začne to soupeřením ve škole bude to pokračovat soupeřením na pracovišti.

Tím neříkám, že léčba na míru nebude super, ale jak to zařídit, aby bylo jedno a vyvarovali se druhého.

Odpovědět


Re: Re: Re: Skenování DNA

Vít Výmola,2018-01-31 15:57:37

Tak zrovna tohle je problém, který existuje už dnes i bez genové manipulace.

Odpovědět


Re: Re: Re: Skenování DNA

Jiří Kocurek,2018-01-31 18:53:19

Šikana děcek ze zkumavky je realitou nejmíň 30 let. Zakážeme umělé oplodnění?

A že si o sobě někdo myslí, že je nadčlověk, tedy der Übermensch? Tak to bylo nejen v České Sodě, ale mnohem, mnohem dřív. Holocaust ke své existenci genetiku nepotřeboval a pro případný jiný to bude jen a pouze záminka, jak se dostat k moci a k cizím majetkům.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Skenování DNA

Milan Krnic,2018-01-31 19:13:40

Souhlasím s vámi, resp i panem Výmolou. Jsem i pro to, geneticky zvýšit inteligenci, a ve školách vyučovat kritické myšlení (ono ne vždy inteligentní znamená kriticky myslící, a naopak je to bohužel tou inteligencí podmíněno). Kriticky myslící xenofob, nebo rasista není.

Odpovědět

Temna stranka

Vendelin Omacka,2018-01-31 08:43:17

A sme o krok blizsie aj k tomuto: https://www.youtube.com/watch?v=W_KruQhfvW4

Odpovědět


Re: Temna stranka

Milan Krnic,2018-01-31 19:26:09

To záleží, z jakého úhlu se na to podíváte. Oni i takoví pralesní domorodci jsou (dnes už se spíš sluší říkat byli) pro někoho chudáci. Naštěstí nikdo předem zcela nestanoví míru štěstí člověka, tedy, obecně vzato, šťastný může být prakticky kdokoli. Muška jenom zlatá :)

Odpovědět

Skenování DNA

Jan Novák9,2018-01-31 01:12:45

Mě se DNA nemění zase tak rychle takže by stačilo oskenovat ji jednou a data uložit. Co by ale bylo užitečné - oskenovat výtěr aby lékaři konečně přestali předepisovat antibiotika naslepo, mohli zvolit úzkospektrá a přesněji je dávkovat. Když to půjde dobře tak za padesát let by to snad mohlo být v praxi.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace