Viongozi katika teknolojia ya molekuli moja
Pamoja na mapungufu katika uelewa, kasi na ukubwa wa mlolongo unaopatikana, njia mpya ya ufuatiliaji iliyoelezwa katika PNAS ilikuwa riwaya na ilionyesha ahadi ya kutosha ili kukamata jicho la wawekezaji wa mradi ambao aliwasiliana na profesa kuhusu kuwekeza katika teknolojia yake. Lazima kuwe na kitu juu ya mbinu ambayo ilikuwa ni wawekezaji wanaojitahidi kama hii ilikuwa ya kwanza , kulingana na mwanachama wa muda mrefu na Mkurugenzi Mtendaji wa Utafiti, Dr Timothy Harris ... wawekezaji wa kawaida hawana mbinu wanasayansi, ni njia nyingine kote !
Kuchapishwa kwa PNAS mnamo Aprili 1, 2003, duru ya kwanza ya fedha kwa kampuni mpya ilianzishwa Desemba 19, 2003, na Januari 2, 2004, Helicos ilifungua milango yake na wafanyakazi 5, ikiwa ni pamoja na Dk Harris, mtaalamu juu ya sayansi ya kipimo na teknolojia moja ya molekuli. Helicos sasa iko katika Cambridge MA, USA na, baada ya mzunguko wa fedha mbili za uwekezaji, na kama ya IPO Mei 27, 2007, sasa inafanyishwa kwa umma chini ya NASDAQ: HLCS .
Helicos mtaalamu katika teknolojia za uchambuzi wa maumbile, hasa, teknolojia ya kweli ya molekuli ya molekuli (tSMS TM ) , iliyoidhinishwa na ufuatiliaji wa jeni la virusi vya M13 kama ilivyoelezwa katika Sayansi ya Magazeti mwezi Aprili 2008. Jukwaa maalum la TSMS TM linatumia HeliScope TM Single Sequencer ya molekuli .
Kulingana na Dk. Harris, mradi huu ulianza mnamo Januari 2004, na kufikia Juni 2005, walikuwa wamefanikiwa kusitisha virusi vya M13, mlolongo unaofaa wa dawa, ulioelezea kwenye karatasi ya Sayansi.
Jinsi gani TSMS TM Kazi?
DNA ya DNA kuhusu jozi ya msingi ya 100-200 hukatwa katika vipande vidogo kwa kutumia enzymes za kizuizi , na mikia ya polyA huongezwa. Vipande vilivyofupishwa basi huchanganywa kwenye sahani ya seli ya mtiririko wa Helicos, ambayo ina mabilioni ya minyororo ya polyT iliyofungwa kwa uso wake. Kila template iliyoboreshwa imefungwa mara moja. Kwa hiyo mabilioni kwa kila kukimbia yanaweza kusomwa. Kujiandikisha hufanyika katika "quads" yenye mzunguko wa 4 kila mmoja, kwa kila msingi wa nucleotide 4. Mabonde yaliyochapishwa kwa fluorescent yanaongezwa, na laser katika chombo huangaza alama, na kuchukua usomaji ambao umechukua msingi huo wa msingi. Lebo hiyo imefungwa, na mzunguko unaofuata huanza na msingi mpya. Baada ya seli ya mtiririko imekuwa kutibiwa na kila msingi (mzunguko 4), quad imekamilika, na moja mpya huanza tena na msingi wa nucleotide msingi.
Hivi sasa, HeliScope TM inaweza kusoma vipande vya DNA vya jozi za msingi za karibu 55. Msingi zaidi katika mlolongo, asilimia ya chini ya vipande vinavyoweza kutumiwa katika sampuli, kwa sababu baadhi ya pembezo huacha kusita wakati wa mchakato.
Kwa usomaji wa besi 20 au hivyo, karibu 86% ya vipande vinaweza kutumika. Kwa masomo ya muda mrefu (jozi ya 55 + ya msingi) asilimia hii inaruka kwa asilimia 50.
Faida moja ya molekuli
Wakati makampuni mengine kadhaa hutoa teknolojia mbalimbali za usanifu na teknolojia na majukwaa ya juu ya kutengeneza, reagents mbalimbali tofauti, kwa gharama za kulinganishwa, na kusoma kwa muda mfupi wa jozi za msingi 25-40, Helicos pekee husoma mlolongo wa DNA moja ya nucleotide wakati mmoja na hati miliki yao mbinu ya kupakia ambayo ni nyeti ya kutosha kuruhusu kusoma kwenye molekuli moja. Njia nyingine zinahitaji kwamba DNA iongezwe (kwa kutumia PCR ) ili kufanya nakala nyingi (milioni) za nakala kabla ya usawa. Inaeleza uwezekano wa kiwango kikubwa cha usahihi kutokana na makosa ya usindikaji na enzymes polymerase wakati wa kupanua.
Kuanzia Aprili 2008, HeliScopeTM iliripotiwa kuwa na uwezo wa kufuatilia mabilioni ya besi za nucleotide kwa siku.
Helicos ni mwanachama wa Umoja wa Madawa ya Madawa na amepokea "$ 1000" ya ufadhili wa ruzuku. Gome ya $ 1,000 kwa siku moja ni lengo linalopangwa ambalo lingehitaji sequencer kusindika mabilioni ya misingi kwa saa. Kwa sasa, sequencer mfano itachukua miaka kutambua genome nzima, ambayo gharama zaidi ya dola 1000.
Matumizi ya teknolojia ya tSMSTM ni mengi, ikiwa ni pamoja na kutambua aina ya maumbile katika binadamu na aina nyingine kwa ajili ya kuamua sababu za ugonjwa, upinzani wa antibiotic katika bakteria, ukali katika virusi na zaidi. Uwezo wa kutambua jeni moja bila upanuzi ina matumizi mengi ya uwezo katika microbiolojia ya mazingira, kama mbinu za maumbile mara nyingi hutumiwa kuchunguza microorganisms zinazofaa, ambazo hazipatikani au zenye kupatikana kwa udongo na matrices mengine ambayo inakataza kutengwa kwa njia za sasa. Zaidi ya hayo, asili ya sampuli za mazingira mara nyingi husababishia ugumu wa kuimarisha gene kwa kutumia PCR, kutokana na masuala ya uchafuzi. Hata hivyo, matatizo haya pia yanapaswa kushinda ili enzymes polymerase kutumika katika tSMSTM kufanya kazi bila kuingiliwa.
Nadharia ya ufuatiliaji wa molekuli moja ni ya msingi, na huenda ukajiuliza kwa nini hakuna mtu aliyeyafikiria kabla. Ingawa inaonekana rahisi sana, kuna vipengele vingi vya teknolojia vinavyohusika katika kuendeleza majukwaa hayo, na changamoto nyingi za kuweka Helicos busy, ikiwa ni pamoja na maendeleo ya athari mpya za kemikali na reagents, sahani na wasomaji wa juu wa kuvuka. Uwezo wa kugundua fluorescence ya lebo moja kwenye msingi moja unahitaji instrumentation nyeti sana , na kemia ya kusafirisha na kutambua ishara inahitaji kuwa sawa kuondokana na kuingilia kati na kuboresha uaminifu wa DNA polymerase kama inatumiwa kwa templates immobilized na lebo nucleotides. Hizi ni baadhi ya changamoto ambazo zinakabiliwa na Helicos kama inaendelea kuendeleza teknolojia hii kwa matumaini ya siku moja kutoa shilingi ya $ 1,000, ya siku 1 ya binadamu.