p Os pesquisadores desenvolveram um sensor em nanoescala para ler eletronicamente a sequência de uma única molécula de DNA, uma técnica que é rápida e barata e pode tornar o sequenciamento de DNA amplamente disponível. p A técnica pode levar a uma medicina personalizada acessível, potencialmente revelando predisposições para doenças como o câncer, diabetes ou vício.

p "Há um caminho claro para um viável, plataforma de sequenciamento facilmente produzida, "disse Jens Gundlach, um professor de física da Universidade de Washington que lidera a equipe de pesquisa. "Nós aumentamos um nanoporo de proteína que desenvolvemos para esse propósito com um motor molecular que move uma fita de DNA através do poro, um nucleotídeo por vez."

p Os pesquisadores relataram anteriormente a criação do nanoporo por meio da engenharia genética de um poro de proteína de uma micobactéria. O nanopore, de Mycobacterium smegmatis porin A, tem uma abertura de 1 bilionésimo de metro de tamanho, apenas grande o suficiente para uma única fita de DNA passar.

p Para fazer funcionar como leitor, o nanopore foi colocado em uma membrana cercada por solução de cloreto de potássio, com uma pequena voltagem aplicada para criar uma corrente de íons fluindo através do nanopore. A assinatura elétrica muda dependendo do tipo de nucleotídeo viajando através do nanopore. Cada tipo de nucleotídeo de DNA - citosina, guanina, adenina e timina - produz uma assinatura distinta.

p Os pesquisadores anexaram um motor molecular, retirado de uma enzima associada à replicação de um vírus, para puxar a fita de DNA através do leitor de nanopore. O motor foi usado pela primeira vez em um esforço semelhante por pesquisadores da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, mas eles usaram um poro diferente que não conseguia distinguir os diferentes tipos de nucleotídeos.

p Gundlach é o autor correspondente de um artigo publicado online em 25 de março por Nature Biotechnology que relata uma demonstração bem-sucedida da nova técnica usando seis fitas diferentes de DNA. Os resultados corresponderam à sequência de DNA já conhecida das fitas, que tinha regiões legíveis de 42 a 53 nucleotídeos de comprimento.

p "O motor puxa o fio através do poro a uma velocidade administrável de dezenas de milissegundos por nucleotídeo, que é lento o suficiente para ser capaz de ler o sinal atual, "Disse Gundlach.

p Gundlach disse que a técnica de nanopore também pode ser usada para identificar como o DNA é modificado em um determinado indivíduo. Tais modificações, referido como modificações epigenéticas de DNA, ocorrem como reações químicas dentro das células e são causas subjacentes de várias condições.

p "As modificações epigenéticas são bastante importantes para coisas como o câncer, ", disse ele. Ser capaz de fornecer sequenciamento de DNA que pode identificar mudanças epigenéticas" é um dos encantos do método de sequenciamento nanopore.

p Co-autores do Nature Biotechnology papel são Elizabeth Manrao, Ian Derrington, Andrew Laszlo, Kyle Langford, Matthew Hopper e Nathaniel Gillgren da UW, e Mikhail Pavlenok e Michael Niederweis da Universidade do Alabama em Birmingham.

p O trabalho foi financiado pelo Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano em um programa projetado para encontrar uma maneira de conduzir o sequenciamento de DNA individual por menos de US $ 1, 000. Quando esse programa começou, Gundlach disse, o custo desse sequenciamento era provavelmente da ordem de centenas de milhares de dólares, mas "com técnicas como essa pode chegar a um projeto de genoma de 10 dólares ou 15 minutos. Está se movendo rápido".