个体基因组测序对于上百种
遗传疾病、某些易感疾病、
癌症的研究、治疗至关重要。人类基因组中共60亿对碱基对,测序至少需要花费100万美元。加州大学圣地亚哥分校(UCSD)联合其他八所高校和生物公司的研究人员希望能够将成本降低到1000美元/次。
美国国家人类基因组研究所(National Human Genome Research Institute (NHGRI)向包括UCSD在内的九所科研机构拨款130万美元,以资助这项能够将基因组测序成本降低10,000倍的意义重大的创新性研发。
UCSD Jacobs工程学院生物工程教授黄小华(Xiaohua Huang,音译)授命进行的研究是,将现行的大型实验室基因测序工程缩小到载玻片水平。黄带领的研究小组将微制造、纳米加工技术与创新性化学工艺相结合,研制出一种能够同时检测10亿个DNA片段的新型技术。
最近投向基因组测序的一项资助是Archon X PRIZE对Genomics的100万美元拨款,以期冲刺首个能够10天内完成100个人类基因组测序的研究队伍。Archon X PRIZE基金会为非赢利性组织,宗旨是鼓励有利于人类的重大研究。
“100万美元的奖励对科研人员无疑是一个很大的激励,但是我们UCSD研究队伍更关注的是如何面对使人畏缩的技术挑战:研发出1000美元的基因组技术,”黄说,“在几天内花费1000美元完成基因组测序是项艰巨的任务,但是我认为这也是一项前所未有的机遇。”黄的研究小组每年将获得275,000美元资助,假如在实验初期即有重大进展,奖金有可能在三年后达到3百万美元。
黄将通过Pavel Pevzner加入Jacobs学院(Pevzner是计算机科学教授、工程部生物信息学实验室领导人)。对个体细胞中的23对染色体进行精确测序,需要将DNA切割为上万片,Pevzner负责开发能够通过测序DNA片段,对重复部分进行连接进而电脑合成染色体的计算机软件。
生物工程教授Michael Heller是此UCSD研究小组的第三位成员,他负责利用电场将生物分子组装到纳米结构上。
UCSD研究小组的DNA测序方法主要是设计出一种高密度纳米颗粒芯片,每个纳米颗粒上都能够附着一个DNA片段,整个芯片即达到同时对10亿多个DNA分子片段进行测序的效果。(生物通记者 子元)
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