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新型纳米孔器件有望用于表观遗传学快捷测序

2018-05-14 06:35 | 来源:未知 | 责任编辑:本站编辑

作者:潘革平


比利时校际微电子中心(IMEC)9 日发表公报说,该中心成功开发出一种能直接读取单分子 DNA(脱氧核糖核酸)碱基的新型光学纳米孔器件,有望用于遗传学研究快捷测序。


据介绍,新型器件结合了表面增强拉曼光谱和纳米孔流体技术,能以超高分辨率,实现无标记检测 DNA 中的遗传编码以及表观遗传变异。研究近期发表在 英国《自然·通讯》杂志上。


具体来说,这项技术通过纳米流体技术驱动 DNA 分子穿过一种拉长的纳米孔结构--表面等离子体纳米缝。而拉曼光谱是一种可反映分子特征结构的分子振动光谱。当 DNA 分子穿过纳米缝时,就会同时激发表面增强拉曼光谱,提供碱基分子的“指纹图”,以达到化学键水平的精准识别。


据介绍,这种新型纳米孔器件不仅可以“读取”DNA 编码,还可以“读取”碱基的各种化学修饰产物。这些修饰产物通常携带了与表观遗传变异相关的大量信息,同时它们也影响细胞中的基因表达,对进化研究和分析癌症等疾病的发展具有重要意义。


表观遗传学是遗传学研究中最为前沿的领域之一,研究基因的 DNA 序列不发生改变的情况下,基因表达发生了可遗传的改变等现象。目前使用的表观遗传测序方法大都繁琐费时且价格昂贵。新型器件“是向开发可用于表观遗传学研究的快捷测序方案迈出的重要一步”,IMEC 资深研究员陈昌博士说。


比利时校际微电子中心成立于 1984 年,是一家在纳米电子、能源和数字技术研究和创新领域领先的独立研究中心,总部位于比利时鲁汶,并在荷兰、美国和中国等地拥有研发小组。


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