Одно из перспективных устройств для достижения этой цели называется нанопорой. Нанопора – крошечное отверстие, которое может быть использовано для «считывания» информации с отдельной проходящей через него молекулы ДНК.

Результатом последней работы группы Деккера, проведенной в сотрудничестве с профессором Хаганом Бейли (Hagan Bayley) из Оксфордского университета, стал новый, более надежный тип нанопор. Он сочетает в себе биологические и искусственные строительные блоки.

«Нанопоры уже используются для анализа ДНК. Для этого существующие в природе порообразующие белки встраиваются в липидные мембраны. Молекулу ДНК можно «протянуть» через такую пору, приложив к ней электрическое напряжение. В этом случае ее анализ чем-то напоминает способ воспроизведения музыки старым кассетным магнитофоном с его магнитной лентой, проходящей через плеер. Однако один аспект такой биологической технологии – зависимость от хрупкого слоя липидов – делает ее достаточно сложной. Новый гибридный подход гораздо более надежен и больше подходит для интеграции нанопор в считывающие устройства», - поясняет ситуацию Деккер.

Ученые из Дельфтского технологического и Оксфордского университетов сообщили о создании нового типа нанопор, который поможет разработать прибор для быстрого и дешевого секвенирования ДНК. На рисунке отображено образование гибридных пор методом прямой интеграции естественного порообразующего белка альфа-гемолизина (розовый) в нанопоры из прочного материала (отверстия в нижнем зеленом слое). Приложенное электрическое поле протаскивает молекулу двухцепочечной ДНК (синяя, слева) через отверстие, что приводит к интеграции белка гемолизина в нитрид-кремниевую мембрану. После сборки такие гибридные нанопоры можно использовать для секвенирования и анализа одноцепочечных молекул ДНК (синяя, в центре). (Credit: Image courtesy of Delft University of Technology)

Новое исследование, проведенное в основном доктором Адамом Холлом (Adam Hall), демонстрирует простой метод интегрирования порообразующих белков в надежный слой в кремниевом чипе. Через предварительно проделанное отверстие в мембране из нитрида кремния протягивается большой фрагмент ДНК, к которому прикрепляется молекула белка. Проходя через отверстие, ДНК тянет за собой порообразующий белок, в конечном итоге помещая его в отверстии и создавая, таким образом, надежную чип-систему. Такая система вполне может быть использована для создания приборов для практического применения. Ученые показали, что гибридное устройство полностью функционально и может использоваться для анализа ДНК.

Источник: lifesciencestoday.ru