Создано наножидкое устройство для сортировки молекул ДНК

Создано наножидкое устройство для сортировки молекул ДНК

Исследователи из Корнелльского университета (Cornell University) разработали наножидкое устройство, которое можно использовать для анализа эпигенетических изменений в ДНК, при этом для изучения выделяя одну молекулу за один раз, сообщает «PC-News.info».

Эпигенетика — изучение наследуемых изменений в фенотипе или экспрессии генов, вызванных другими механизмами, но в основном последовательностью ДНК, оставшиеся нетронутой. Наиболее распространённое из эпигенетических изменений — метилирование ДНК. Это биохимическое изменение, вызванное добавлением метила или углеводорода к группе ДНК.

Современные методы исследования влекут за собой большие образцы молекул ДНК, большинство из которых подвергаются разрушению в процессе извлечения. Наножидкое устройство, разработанное в Корнелле, облегчает исследование ДНК с небольшой выборкой путём выделения одной молекулы. Процесс включает в себя механизм, который осуществляет сортировку по цвету на молекулярном уровне. Устройство способно за одну минуту рассортировать 500 молекул.

Метилированные молекулы ДНК с люминесцентными тегами (признаками) добавляются посредством биохимической реакции. Вследствие, эти молекулы вынуждены расположиться одна за другой по ширине канала, размер которого 250 нанометров, в наножидкой среде. Для возбуждения молекул используется лазерный луч, который вызывает флуоресценцию в наножидкости. Далее детектор генерирует электрические импульсы и это происходит каждый раз, когда он чувствует флуоресцентные молекулы.

Таким образом метилированные молекулы отделены от других молекул и могут быть направлены в микрожидкостную систему на дальнейшую обработку для установления последовательности генов. Чтобы проверить целостность этого метода, исследователи проверили на флуоресценцию оба канала, а также подвергли собранные метилированные образцы усилению при помощи полимеризационной цепной реакции. Результаты показали, что только 1 — 2% срабатываний были ложными.

Ведущий исследователь Бен Сиприэни добавил, что эта техника цветового кодирования и сортировки молекул может быть расширена для изучения других эпигенетических характеристик, а также и для других задач при разделении молекул.

Данное исследование финансировалось Национальным онкологическим институтом (National Cancer Institute), Национальным институтом здравоохранения (National Institutes of Health) и «Cornell Center for Invertebrate Genetics».

Источник: pc-news.info

Похожие новости:
Роботы размером с молекулу — уже реальность
Швейцарские ученые сделали прорыв в создании нанотехнологий — создали искусственные молекулы из наноразмерных шариков.Как говорят сами изобретатели, это — большой прорыв в работе. Посредством созданных микророботов ученые смогут проводить исследования и бороться с раковыми и другими опухолями, а также устранять ..
2016-04-05 2369 0 Технология
1
Физики создали аналог раздевающих сканеров для молекул
Физики из университетов Питтсбурга и Висконсин-Мэдисон разработали микроскопические излучатели и детекторы, которые позволяют создать аналог аэропортового сканера безопасности для индивидуальных молекул. Прибор позволит изучать их свойства в терагерцовом диапазоне. Работа опубликована в журнале Nano Letters, кратко о ней можно ..
2013-08-6 1449 0 Технология
0
Нанопоры помогут в «опознании» единичных молекул белка
Химики из США и Швейцарии под руководством Майкла Майера (Фрибурский университет) разработали методику определения единичных молекул белков по их поведению в зептолитровом объеме специально сконструированной нанопоры. Ученые нашли способ определять одновременно форму, объем, электрический заряд, дипольный момент ..
2017-01-18 4708 0 Технология
0
В США создали машину собирающую сложные молекулы
Синтез молекул различных химических соединений является невероятно сложным и трудным процессом, требующим большого количества рабочего времени персонала с самым высоким уровнем квалификации. Даже у высококвалифицированных химиков в особо тяжелых случаях поиски процессов синтеза молекул ..
2015-03-21 1591 0 Технология
-1
Cоздан первый в мире алгоритм для ДНК-компьютера
Российские ученые создали алгоритм, который позволит созданному в будущем ДНК-компьютеру составлять учебные расписания - одну из непосильных задач для современной техники. Отметим, что речь идет о биохимическом компьютере, который появится в ближайшем будущем. Алгоритм, созданный учеными из Санкт-Петербурга под руководством ..
2014-03-17 1477 0 Технология
0
Ученые создали кристаллографию без кристаллов
Японские ученые открыли способ исследования структуры молекул в рентгеновских лучах без предварительной кристаллизации. Новая методика опубликована в журнале Nature. Обзор статьи приводится на сайте издания. Зафиксировать молекулы для последующего просвечивания рентгеновскими лучами помогла специально разработанная металло-органическая ..
2013-03-29 1378 0 Технология
0
Биологи создали метки для отдельных аминокислот и нуклеотидов
Ученые из Колумбийского университета разработали технологию наблюдения за движением в клетках низкомолекулярных веществ, чей размер не позволяет использовать обычные флюоресцентные метки. Исследование опубликовано в журнале Nature Methods, кратко о нем можно прочитать в пресс-релизе университета. Для слежения за низкомолекулярными веществами ученые ..
2014-03-04 1114 0 Технология
0
Разработан способ получения электроэнергии от растений
Фотосинтез - довольно простой процесс, который ученые поняли уже довольно давно. Но недавний прорыв в использовании солнечной энергии удалось понять недавно, нескольким членам научного сообщества. Команда исследователей из Университета штата Джорджия придумала, как использовать фотосинтез для получения ..
2013-05-13 3633 0 Технология
0
Ученые создали универсальный сенсор на аптамерах
Американские ученые создали миниатюрный универсальный сенсор, который в реальном времени измеряет концентрацию молекул-мишеней в крови бодрствующих лабораторных животных. Такое устройство открывает новые возможности для исследований фармакологии, физиологии и токсикологии лекарственных препаратов. Статья о разработке опубликована в журнале ..
2017-01-11 3829 0 Технология
0
Томография позволит следить за активностью генов мозга
Ученые из Калифорнийского технологического института предложили принципиально новый метод наблюдения за активностью генов в глубинных тканях организма, который основан на диффузионной магнитно-резонансной томографии. Препринт статьи был выложен на сайте bioRxiv.Суть метода заключается в изменении проницаемости клеточных мембран ..
2016-01-29 1292 0 Технология
2
Пористые белковые кристаллы позволят хранить молекулы внутри клеток
Японские биоинженеры разработали протеиновые кристаллы с пористой структурой, способной удерживать экзогенные молекулы внутри живых клеток. В перспективе такие пористые кристаллы можно будет использовать, например, для внутриклеточной доставки лекарств или ферментов. Статья опубликована в журнале ACS Nano.Прототипом для протеиновых кристаллов ..
2017-02-09 6343 0 Технология
0
Молекулярная память заработала при комнатной температуре
Емкость накопителей растет примерно такими же темпами, что и число транзисторов в процессорах: в 1980 году на квадратном дюйме жесткого диска умещалось полмегабайта, а сейчас плотность приближается к миллиону мегабайт. Международная команда исследователей под руководством Джагадиша Модеры из Массачусетского технологического ..
2013-01-29 1434 0 Технология
0
Крахмал заменил цианид в новом чистом методе извлечения золота
Учёные случайно открыли новый способ извлечения золота, который намного безопасней существующего процесса с применением токсичного цианида. Золото, ценившееся с глубокой древности, приобрело особую ценность в наши дни. Его извлекают из потребительской электроники, ювелирных украшений и руды, однако ..
2013-05-17 3248 0 Технология
1
Магнитную информацию записали в индивидуальную молекулу
Ученые показали, что благодаря использованию органической оболочки носителями магнитной информации могут быть индивидуальные атомы железа. Работа опубликована в журнале Nature Communication, ее краткое содержание приводится на сайте Технологического института в Карсшуле. Современные технологии записи на магнитные носители ..
2012-07-5 1331 0 Технология
0
Физики собрали новый «графен» из атомов металлов
Ученые создали материал из оксидов переходных металлов, структура которого напоминает графен. Расположение молекул в виде сотовых ячеек придало материалу необычные физические свойства. Результаты работы были опубликованы в журнале Physical Review Letters.Сверхрешетка была построена ..
2016-02-04 1699 0 Технология
-1