p Uma equipe de pesquisa nordestina desenvolveu uma nova tecnologia que otimiza o sequenciamento de DNA usando nanofísica e correntes elétricas. Em um artigo publicado em Nature Nanotechnology , Professor Nordeste de Física Biológica Meni Wanunu, em parceria com a Pacific Biosciences, uma empresa de biotecnologia com foco em sequenciamento de DNA, desenvolveu um método para carregar DNA em poços de sequenciamento com ordens de magnitude de eficiências mais altas. p "Além de ser um mercado de bilhões de dólares por ano, O sequenciamento de DNA é uma via onde melhorias incrementais na pesquisa, como a descoberta de um novo gene, por exemplo, pode ter consequências clínicas imediatas, "disse Wanunu.

p Nosso DNA humano é um genoma composto por 23 pares de cromossomos, que se divide em seis bilhões de peças que se juntam para dar a cada pessoa suas características e propriedades únicas. Embora tenhamos a capacidade de sequenciar partes importantes do genoma, a capacidade de conhecer a sequência inteira tem o potencial de fazer grandes avanços na área de compreensão e previsão de doenças, e mais importante, para personalizar a medicina.

p "Agora mesmo, juntar toda a sequência por meio de métodos tradicionais é como costurar um quebra-cabeça gigante, e a taxa de erro pode ficar tão grande que, após as primeiras centenas de bases, a sequência é uma tagarelice, "disse Wanunu." É por isso que há um limite fundamental para métodos de sequenciamento de segunda geração, que queremos deixar para trás. "

p É por isso que a tecnologia evoluiu para apresentar um novo método de sequenciamento de DNA:o sequenciamento de uma única molécula.

p A Pacific Biosciences desenvolveu uma tecnologia óptica para sequenciamento de DNA de uma única molécula que se baseia em nano-poços. Esses poços localizam o sinal de sequenciamento e permitem que o sequenciamento de uma única molécula seja realizado. Contudo, os métodos usados ​​pela empresa para carregar o DNA nos poços favorecem as moléculas de DNA mais curtas, em vez de mais longos.

p O laboratório de Wanunu redesenhou os poços para incorporar nanoporos em suas bases, o que lhes permite atrair segmentos maiores de DNA usando um campo elétrico. Simplesmente aplicando uma voltagem, as moléculas de DNA carregadas entram com eficiência nos poços, e moléculas de DNA mais longas tornam-se preferidas em relação às mais curtas.

p "Moléculas grandes de DNA precisam apenas de um pequeno empurrão para entrar no volume de sequenciamento, mas uma vez que aplicamos esta força, podemos capturar fragmentos de amostras enormes facilmente. O sistema permitirá experimentos de sequenciamento totalmente novos, "disse Joe Larkin, primeiro autor deste artigo.

p Para promover esta pesquisa, Wanunu e seu laboratório estão trabalhando na preparação desta tecnologia para uso em larga escala, especificamente com equipamentos da Pacific Biosciences. A equipe está testando um substrato poroso para substituir os poços de metal usados ​​atualmente para atrair e sequenciar DNA. À medida que continuam nesta pesquisa, Wanunu espera aumentar ainda mais o comprimento fundamental do DNA que pode ser sequenciado.

p “Gostaríamos de ter uma plataforma, algum dia, que sequencia cada molécula de ácido nucleico em uma única célula, sem a necessidade de fazer muitas cópias dessas moléculas antes do sequenciamento, apenas lendo o DNA nativo, "Wanunu disse.