|  |
با استفاده از روش جدید توالی یابی DNA می‌توان در هر فرد بروز بیماری‌هایی مانند سرطان و دیابت یا احتمال اعتیاد یا سایر رفتارهای شخص را بر اساس توالی ژنتیکی وی پیشگویی کرد. این روش سریع توالی یابی ژنوم هر فرد ممکن است انقلابی در پزشکی ایجاد نماید.
جینز کاندلچ، استاد فیزیک دانشگاه واشنگتن و نویسنده اصلی مقاله‌ای که این روش جدید را در مجله آکادمی ملی علوم آمریکا شرح می‌دهد، می گوید: امیدواریم که در 10 سال آینده هر شخصی بتواند از توالی DNA خود مطلع شده و از این طریق بتواند از وضعیت پزشکی و رفتاری خود را آگاه شود.
با این تکنیک که ترکیبی از زیست‌شناسی و فناوری نانو است از روزنه هایی در ابعاد نانو که از یک باکتری گرفته شده است، استفاده می‌شود. این روزنه ها به اندازه ای هستند که یک رشته از DNA می‌تواند از آن عبور کند.
دانشمندان این روزنه را در یک غشا در محلول کلرید پتاسیم قرار دادند. ولتاژ پایینی برای ایجاد جریان یونی در مسیر روزنه های نانویی اعمال می‌شود و شدت جریان بسته به نوکلئوتیدهایی که از این روزنه می‌گذرند، تغییر می‌کنند. هر یک از نوکلئوتیدهای ستوزین، گوانین، آدنین و تیمین، که توالی DNA را تشکیل می دهند، جریان مختص به خود را ایجاد می کنند.
برای ایجاد این فناوری گروه پژوهشگران بر دو مشکل تکنیکی غلبه نمودند. دستاورد اول ایجاد یک روزنه کوچک بود به طوری که تنها یک مولکول DNA منفرد در هر لحظه از آن عبور کند. در این ارتباط میشل نیدرویز از دانشگاه آلاباما از یک باکتری برای ایجاد این روزنه استفاده نموده است.
در حالت معمول، نوکلئوتیدها با سرعت یک نوکلئوتید در هر میکرو ثانیه از روزنه نانویی می گذرند که برای دریافت علائم از هر مولکول DNA سرعت بالایی می باشد. دستاورد دوم اتصال DNA دو رشته ای به نوکلئوتید بود تا سرعت عبور DNA کاهش یافته و بعد از چند میلی ثانیه، بخش دو رشته‌ای جدا شده تا DNA عبور کرده و مجدداً این بخش برای خواندن نوکلئوتید بعدی متصل می گردد. این تاخیر در حد هزارم ثانیه به اندازه ای بود که علائم الکتریکی از نوکلئوتیدهای هدف گرفته شود. در این حالت، توالی یابی نوکلئوتیدها ممکن می گردد.
این پژوهش به عنوان بخشی از برنامه فناوری تعیین توالی ژنتیکی انسان که از سال 2004 آغاز شده، بوده که تا کنون 10 میلیون دلار هزینه داشته است.
|
|
