نرم‌افزاری که فناوری توالی‌یابی DNA را متحول می‌کند

تاریخ : ۱۷ آذر ۱۳۹۹

تعداد بازدید : ۳۰۳

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

به تازگی نرم‌افزاری تولید شده که قادر است سرعت توالی‌یابی را افزایش داده و در عین حال هزینه‌ها را نیز کم کند.

محققان دانشگاه جان هاپکینز نرم افزار جدیدی را توسعه داده‌اند که می‌تواند در توالی‌یابی DNA تحول ایجاد کرده و نقشه برداری از ژنوم‌های مختلف، از مخمر گرفته تا ژن سرطان را بسیار سریع‌تر و با هزینه کمتری انجام دهد.

 

نتایج کار مربوط به این نرم افزار در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Biotechnology به چاپ رسیده است.

براساس اطلاعاتی که محققان در این مقاله منتشر کردند، این نرم‌افزار قادر است در دستگاه‌های توالی‌یابی قابل حمل به کار گرفته شده تا توانایی انجام آزمایش های ژنتیکی بهبود یابد.

این فناوری جدید بدون آماده سازی نمونه و بدون نیاز به نقشه برداری از مواد ژنتیکی اطراف، مانند روش‌های استاندارد،  می‌تواند ژن های خاصی را هدف قرار داده و اطلاعات جالب توجهی را جمع آوری کند و در نهایت توالی‌یابی انجام شود.

 

مایکل سی شاتز، محقق حوزه علوم کامپیوتر و زیست شناسی و نویسنده ارشد این مقاله می‌گوید: «من فکر می کنم این نرم افزار می‌تواند باعث ایجاد تحول در حوزه توالی‌یابی DNA شده و این حوزه را تغییر دهد.»

 

این فناوری جدید زمان لازم برای مشخصه‌یابی جهش‌های ژنی را از 15 روز یا بیشتر به سه روز کاهش می دهد. این موضوع به دانشمندان امکان می دهد تا فوری بتوانند شرایط موجود را درک کنند. در این فناوری با  حذف آماده سازی نمونه و تجزیه و تحلیل‌های اضافی، در وقت و هزینه صرفه جویی می‌شود.

 

شاتز می گوید: «در ژنومیک سرطان ده ها ژن شناخته شده وجود دارد که خطر ابتلا به سرطان را افزایش می دهند ، اما در یک توالی‌یابی استاندارد، باید کل ژنوم را توالی‌یابی کنید تا این چند ژن را بخوانید. به جای این کار بهتر است بدانیم که کدام مولکول‌ها را می خواهیم بخوانیم و از باقی ژنوم صرفه‌نظر کرد.»

 

شاتز برای درک بهتر افزایش سرعت انجام شده در این فناوری، آن را به یافتن یک بخش خاص از فیلم تشبیه می‌کند. در روش‌های قدیمی‌تر و استاندارد توالی یابی، فرد باید کل فیلم را تماشا کند تا آن بخش مورد نظر را ببیند، اما در این فناوری جدید با شناسایی سریع بخش‌های ناخواسته در فیلم و رفتن به قسمت بعدی، ساعت‌ها تماشای محتوای بی ربط از میان می‌رود.

 

الگوریتم این نرم افزار منبع آزاد توسط سام کواکا، دانشجوی دکترا جان هاپکینز نوشته شده است. نام اختصاری این نرم‌افزار، UNCALLED است که از مخفف عبارت Utility for Nanopore Current Alignment to Large of DNA گرفته شده است.

 

کدگذاری، توسعه و آزمایش نرم افزار دو سال به طول انجامیده و برای پالایش آن نیز یک سال زمان نیاز داشته است.

 

به اعتقاد محققان UNCALLED امکان انعطاف‌پذیری بی سابقه‌ای را در تعیین توالی هدفمند فراهم می کند، به این معنا که محققان می توانند هر منطقه ژنومی را بدون هزینه اضافی در مقایسه با اجرای توالی یابی عادی هدف قرار دهند.

 

منبع : https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/jhu-jht120220.php

نظر شما