Máš už najnovší DNA sekvenátor?

Autor: Mária Džunková | 22.2.2014 o 0:05 | (upravené 22.2.2014 o 12:40) Karma článku: 9,07 | Prečítané:  1587x

Aj vy už strácate prehľad v čoraz širšej väčšej ponuke mobilných telefónov, tabletov, fotoaparátov...?  Človek má pocit, že by mohol striedať najnovšie modely častejšie ako ponožky. Tieto vecičky ale stoja len pár desiatok/stoviek eur, zatiaľ čo taký DNA sekvenátor stojí státisíce. V oblasti sekvenovania DNA nastal nedávno taký boom, že mnohomiliónové investície v genomických centrách môžu ísť behom pár rokov rovno do zberu starého železa. Tento blog bude o tom, ako tieto zmeny ovplyvnili môj výskum.

Sanger sekvenátor DNA ABI 3730 od firmy Applied BiosystemsSanger sekvenátor DNA ABI 3730 od firmy Applied Biosystemszdroj: cgs.hku.hk

Sekvenovanie DNA začalo niekedy v 70-tych rokoch na univerzitach v Cambridge a na Harvarde. V tých dobách boli vedci šťastní, keď získali jednu jedinú sekvenciu s dĺžkou pár desiatok písmen (bází, nukleotidov). Bolo to oveľa ťažšie ako dnes, vybavenie bolo veľmi jednoduché a nukleotidy sa nečítali automaticky prístrojom, ale ručne jeden po druhom.

Od 80-tych rokov sa takzvaná Sangerova metóda, nazvaná podľa svojho vynálezcu, dostala postupne do komerčnej formy a do ostatných vedeckých centier sa začali nakupovať Sanger-sekvenátory. Tieto “prehistoriské” prístroje fungujú v pohode dodnes a nepoužívajú ho len “hipsteri”. Napríklad aj my v práci máme jeden a niekedy sa dá naozaj šikovne využiť. Tento historický sekvenátor dokáže naraz vyprodukovať 96 sekvencií o dĺžke 800 nukleotidov. Na druhú koľaj ho dostali nové sekvenátory, ktoré dokážu prečítať niekoľko stoviek tisíc či miliónov sekvencií naraz. Čo však v prípade, ak robíte len nejakú skúšku nejakého experimentu a potrebujete overiť si dopredu pár sekvencií? V takom prípade je lepšie sekvenovať so starým dobrým Sanger-sekventátorom.

Spomínané vysokovýkonné sekvenátory začali vznikať v 90-tych rokoch. Cieľom ich vývoja bolo vymyslieť prístroj, ktorý dokáže vyprodukovať čo najväčšie množstvo sekvencií, s najdlhšou možnou dĺžkou, s najmenším množstvom chýb, za najnižšiu cenu a aby sa znížila námaha potrebná na laboratórnu prípravu vzoriek. Práve dĺžka, presnosť a počet sekvencií sú faktory veľmi dôležité pri skladaní sekvencií pomocu počítačových programov, ktorý tieto kúsočky zložia do genómov dlhých niekoľko miliónov písmen.

genome_sequencer_flx_sys2_600px.jpgNa začiatku nového tisícročia sa začal predávať sekvenátor s novou patentovanou technológiou - pyrosekvenovanie, ktorú vám vysvetlím presnejšie asi v nejakom budúcom blogu. Ja som prakticky “vyrástla” s touto technológiou, státisícový prístroj 454 FLX od firmy Roche v Akademii Věd v Prahe bol pre mňa prvou “hračkou”. Tento sekvenátor (na obrázku vedľa, zdroj: cgs.hku.hk) dokázal vyprodukovať za pár hodín milión sekvencií o dĺžke najprv 500 bp, ktorá sa postupne vylepšila na 800bp. Keď som prišla do Španielska v roku 2010, práve sme tam rozbiehali prácu s týmto 454 sekvenátorom, ktorý tam práve zakúpili ako najväčšiu technologickú vymoženosť vtedajšej doby. Vedeli sme, že existovali aj ďalšie konkurenčné technológie, napríklad od firiem Illumina, Solid alebo Ion Torrent (každy z nich používa inú chemickú reakciu na čítanie sekvencií), ale podľa dostupných informácií sme boli presvedčení, že 454 od Roche má najvyššiu presnosť a dokáže vyprodukovať najdlhšie sekvencie. Počuli sme aj, že existuje nejaká firma kdesi v Kalifornii (Pacific Bio), ktorá patentovala sekvenátor, ktorý dokáže vyprodukovať sekvencie dlhé až 30000 nukleotidov, to sa nám však zdalo nedostupné a nedôveryhodné ako nejaké sci-fi. Proste, boli sme z našeho nového 454 sekvenátora úplne nadšení a tešili sme, sa, že sme ho po niekoľkých mesiacoch konečne dostali pod kontrolu a začali poriadne používať.

Ja som sa s ním hrala dokonca natoľko, že som vymyslela nejaké zlepšenia, ktoré som chcela publikovať v jednom celkom dobrom vedeckom časopise. To sa začal písať rok 2013. Odpoveď z redakcie však neprichádzala dlhé mesiace.

Medzitým som bola na jednom sekvenačnom kongrese v Londýne a zdalo sa mi zláštne, prečo sa tam propagujú len firmy Illumina, Ion Torrent a PacificBio. Chýbal mi tam 454 sekvenátor od Roche. Už predtým sa začalo šepkať čosi, že firma Roche presne za pár rokov dávať servis pre sekvenátory 454. Podišla som k stánku Roche (prezentovali tam nejaké iné prístroje) a opýtala som sa ich na rovinu, či sú tieto klebety pravda. Povedali mi, že áno, že v roku 2016 proste náš 454 sekvenátor pôjde do šrotu. A ja im na to: “A čo tie miliónové investície, ktoré sme urobili v našom laboratóriu?? Veď nás to stálo 800 000 eur! ” Odvetili mi, že prestanú podporovať 454, lebo že vraj chystajú niečo lepšie. A tvárili sa pritom strašne tajuplne...

Zakrútila sa mi hlava pri predstave, čo všetko to znamená pre naše laboratórium. A hlavne pre môj článok! Tieto klebety sa potom už oficiálne potvrdili, takže nakoniec bola odpoveď redakcie časopisu na môj článok taká, že kedže Roche oznámilo koniec 454, článok už čoskoro nebude aktuálny, a tak mi musia jeho publikáciu zamietnuť.

Prečo vlastne Roche nechce ďalej predávať 454 sekvenátor a chemikálie k nemu? Jednoducho, ostatné firmy sa za pár rokov natoľko zlepšili, že im už v cene za sekvenovanie nedokáže 454 konkurovať. Ostatné firmy sa zlepšili aj v dĺžke sekvencií a aj v ich presnosti. Spomínaný PacificBio (ktorý sa nám predtým zdal ako scifi) údajne natoľko znížil chyby v čítaní sekvencií, že je vraj vďaka jeho dlhokánskym 30000 bázovým sekvenciám možné rozlúštiť aj tie najnedostupnejšie miesta ľudského genómu. Konkurečný prístroj Illumina sa zlepšil natoľko, že dokáže vyprodukovať sekvencie s dĺžkou 600 bází, ktoré dostihli dĺžkou 454 sekvenátor. Illumina ich však môže naraz prečítať niekoľko stoviek miliónov, zatiaľčo 454 len jeden milión. A cena chemikálií a príslušenstva za jedno čítanie je neporovnateľne nižšia.

Miseq-personal-sequencer.pngA začal ošiaľ s nákupom nového sekvenátora. Je to väčšie šialenstvo ako čakať niekoľko hodín pred otvorením AppleStoru na nový IPhone. Na facebooku som si všimla, že moji bývali kolegovia chodia na školenia sekvenovania s Illuminou, takže je jasné, že prechádzajú na novú technológiu. U nás v práci šéfovia ako besní zisťujú, kde sa dá najlacnejšie kúpiť nová Illumina (na obrázku vedľa, zdroj:genoseq.ucla.edu). Medzitým hľadáme sekvenačné centrá, ktoré by nám mohli sekvenovať naše vzorky, pokým čakáme na inštaláciu nášho vlastného nového Illumina sekvenátora.

A potom sa bude opakovať celá história. Pôjdeme na školenia a budeme sa snažiť rozchodiť náš nový Illumina sekvenátor. Dúfam, že nám to nebude trvať prísliš dlho, lebo je tu nebezpečenstvo, že za pár rokov zase bude treba kúpiť nejaký nový model.

Týmto som sa poučila, že sa mám radšej snažiť publikovať články s biologickými výsledkami, ktoré neovplyvňuje použitá sekvenačná technológia. Pretože vymeniť sekvenátor nie je ako vymeniť nový mobil. Môže to ovplyvniť vašu vedeckú kariéru a život celej vašej výskumnej skupiny.

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

KOMENTÁRE

Van der Bellen nevyhral, to len populizmus porazil sám seba

Miloš Zeman sa tešil predčasne. Ukazuje sa, že víťazstvá radikálov či populistov nie sú ani v dnešnej dobe samozrejmosťou.

KOMENTÁRE

Renzi dal sám sebe mat. Dostala ho aj Európa?

Taliansky výsledok je politicky nepomerne ďalekonosnejší než rakúsky.

SVET

Taliansky premiér Renzi po prehre v referende podá demisiu

Hlasovanie zaznamenalo vysokú účasť.


Už ste čítali?