ارائه دستگاه توالی‌یاب DNA همراه، مجهز به نرم‌افزار تحلیل داده

با جفت شدن یک اپلیکیشن جدید به نام iGenomics با یک ترتیب توالی‌یابی DNA، کاربران می‌توانند به راحتی ژنوم های نسبتاً کوچک مانند ژن‌های پاتوژن های ویروسی را آنالیز کنند.

طی چند دهه گذشته به دنبال کوچک‌سازی مدارهای مجتمع و سایر سخت افزارهای کامپیوتری، ادوات توالی‌یابی DNA در مسیری مشابه گام برداشته‌اند. شرکت آکسفورد نانوپور، که پیشرو در ارائه پلتفرم توالی‌یابی DNA است، در حال حاضر دستگاه توالی‌یابی DNA دستی موسوم به MINION را تولید و به بازار عرضه کرده است.

این فناوری در چندین کاربرد مهم، از جمله تجزیه و تحلیل ژنوم عوامل بیماری‌زا در نواحی دورافتاده در سراسر جهان استفاده شده است. با این وجود، علی رغم سادگی این دستگاه، یک پلتفرم تجزیه و تحلیل به همان اندازه ساده و قابل حمل هنوز در دسترس محققان قرار ندارد.

iGenomics اولین برنامه جامع تجزیه و تحلیل ژنوم تلفن همراه است که دارای قابلیت تنظیم خواندن، یافتن اختلافات و تفاوت‌های ژنوم و به تصویرکشیدن این ساختارها در دستگاه iOS است.

آسپین پالاتنیک، ​​مهندس نرم افزار در فیس بوک که برنامه iGenomics را در آزمایشگاه Cold Spring Harbour توسعه داده است، می‌گوید: «با توجه به کوچک شدن دستگاه‌های توالی‌یابی، هنوز فناوری وجود ندارد که به شما امکان آنالیز DNA روی تلفن همراه را بدهد. بیشترین تحقیقات روی DNA یعنی تراز کردن، تجزیه و تحلیل داده‌های مربوط به DNA، روی خوشه‌های سرور یا لپ تاپ‌های پیشرفته انجام می شود.»

دکتر مایکل شاتز، محقق آزمایشگاه Cold Spring Harbour و گروه های علوم کامپیوتر و زیست شناسی در جان هاپکینز، می‌گوید: «دانشمندان برای مطالعه بیماری‌های همه گیر با خود چمدان هایی مملو از نانوحفره‌ها و لپ تاپ ها و سرورهای برای انجام آنالیز در مناطق دور افتاده حمل می‌کنند.»

iGenomics با انجام مطالعات  ژنوم با استفاده از دستگاه‌های قابل حمل، قابل دسترس‌ و مقرون به صرفه، به محققان کمک شایانی می‌کند.

کاربران می توانند داده‌های دستگاه توالی‌یاب AirDrop را با یکدیگر مبادله کرده و تجزیه و تحلیل DNA را در دورترین مکان ها - حتی در مکان هایی که دسترسی به اینترنت ندارند – انجام دهند. iGenomics حتی ممکن است به زودی به دست فضانوردان هم برسد.

دکتر شاتز می‌افزاید: «علاقه زیادی به انجام توالی‌یابی DNA در فضا وجود دارد. من سعی می کنم ببینم راهی وجود دارد که ما بتوانیم iGenomics را آن بالا ببریم. افراد زیادی علاقه مند به انجام این کار هستند. می دانید که انجام هر نوع تجزیه و تحلیل در کامپیوترهای معمولی یک مصیبت واقعی است.»

الگوریتم iGenomics می‌تواند به سرعت توالی‌یابی DNA عوامل بیماری‌زای ویروسی مانند ویروس آنفولانزا یا ویروس زیکا را نقشه برداری کرده و جهش های مهم برای تشخیص و درمان را شناسایی کند.

دکتر شاتز می‌گوید: «غایت آرزوی ما این است که این دستگاه به نیروی انسانی میدانی و دانشمندان کمک کند. اکنون همه ما دوربین‌های حرفه‌ای را در جیب خود حمل می کنیم، بنابراین تصور اینکه در چند سال آینده، همه ما توالی‌یاب‌های DNA خود را بر روی تلفن های هوشمند خود حمل کنیم نیز چندان سخت نیست. فرصت‌های زیادی برای اندازه گیری محیط زیست و جستجوی عوامل بیماری‌زا وجود دارد.»

نتایج کار محققان این پروژه در نشریه Gigascience منتشر شده است.