• Home
  • Chimie
  • Astronomie
  • Énergie
  • La nature
  • Biologie
  • Physique
  • Électronique
  • Une étude biophysique fait des avancées passionnantes pour l'avenir du séquençage de l'ADN

    Séquençage de molécules d'ADN uniques dans des nano-puits. Crédit :Ella Maru Studio

    Une équipe de recherche du Nord-Est a développé une nouvelle technologie qui optimise le séquençage de l'ADN à l'aide de la nanophysique et des courants électriques. Dans un article publié en Nature Nanotechnologie , Professeur de physique biologique du Nord-Est Meni Wanunu, en partenariat avec Pacific Biosciences, une entreprise de biotechnologie spécialisée dans le séquençage de l'ADN, a développé une méthode pour charger l'ADN dans des puits de séquençage avec des ordres de grandeur d'efficacité plus élevés.

    "En plus d'être un marché de plusieurs milliards de dollars par an, Le séquençage de l'ADN est une voie où des améliorations progressives dans la recherche, comme la découverte d'un nouveau gène, par exemple, peut avoir des conséquences cliniques immédiates, " dit Wanunu.

    Notre ADN humain est un génome composé de 23 paires de chromosomes, qui se décompose en six milliards de morceaux qui s'assemblent tous pour donner à chaque personne ses caractéristiques et propriétés uniques. Bien que nous ayons la capacité de séquencer des parties importantes du génome, la capacité de connaître l'intégralité de la séquence a le potentiel de faire d'énormes progrès dans le domaine de la compréhension et de la prévision des maladies, et plus important, pour personnaliser la médecine.

    "À l'heure actuelle, reconstituer toute la séquence par des méthodes traditionnelles, c'est comme assembler un puzzle géant, et le taux d'erreur peut devenir si énorme qu'après les premières centaines de bases, la séquence est charabia, " a déclaré Wanunu. " C'est pourquoi il y a une limite fondamentale pour les méthodes de séquençage de deuxième génération, que nous voulons dépasser."

    C'est pourquoi la technologie a évolué pour proposer une nouvelle méthode de séquençage de l'ADN :le séquençage à molécule unique.

    Pacific Biosciences a développé une technologie optique pour le séquençage d'ADN à molécule unique qui repose sur des nano-puits. Ces puits localisent le signal de séquençage et permettent de réaliser un séquençage de molécule unique. Cependant, les méthodes utilisées par l'entreprise pour charger l'ADN dans les puits privilégient les molécules d'ADN plus courtes, plutôt que des plus longs.

    Le laboratoire de Wanunu a repensé les puits pour incorporer des nanopores à leurs bases, ce qui leur permet d'attirer de plus grands segments d'ADN à l'aide d'un champ électrique. En appliquant simplement une tension, les molécules d'ADN chargées pénètrent efficacement dans les puits, et les molécules d'ADN plus longues deviennent préférées aux plus courtes.

    "Les grosses molécules d'ADN n'ont besoin que d'une petite poussée pour entrer dans le volume de séquençage, mais une fois que nous appliquons cette force, nous pouvons facilement capturer d'énormes fragments d'échantillons. Le système permettra des expériences de séquençage totalement nouvelles, " a déclaré Joe Larkin, premier auteur de cet article.

    Pour approfondir cette recherche, Wanunu et son laboratoire préparent cette technologie pour une utilisation à plus grande échelle, spécifiquement avec l'équipement de Pacific Biosciences. L'équipe teste un substrat poreux pour remplacer les puits métalliques actuellement utilisés pour attirer et séquencer l'ADN. Alors qu'ils poursuivent cette recherche, Wanunu espère encore augmenter la longueur fondamentale de l'ADN pouvant être séquencé.

    "Nous aimerions avoir une plateforme, un jour, qui séquence chaque molécule d'acide nucléique dans une seule cellule, sans avoir besoin de faire de nombreuses copies de ces molécules avant le séquençage, juste en lisant l'ADN natif, " dit Wanunu.


    © Science https://fr.scienceaq.com