Коммерческие устройства для секвенирования на основе нанопор используются для секвенирования ДНК. Эта молекула представляет собой последовательность четырех нуклеотидов различных размеров. В секвенаторах молекулы ДНК, проходя через нанопоры, блокируют ток жидкости. Каждая нуклеиновая кислота закрывает пору определенным образом, благодаря чему можно определять положение конкретного нуклеотида.
Биологи нашли способ ускорить секвенирование гликозаминогликанов
Исследователи создали устройство на основе нанопор, которое может за несколько минут секвенировать гликозаминогликаны — биополимеры, играющие важную роль в различных процессах внутри человеческого организма.
mindzilla.com
В ДНК всего четыре типа нуклеотидов, а в гликозаминогликанах — более десятка. Теперь исследователи смогли секвенировать эти сахара, которые играют роль во многих биологических процессах
На сегодняшний день нанопоровые устройства являются одним из нескольких относительно быстрых и автоматизированных методов секвенирования ДНК. Теперь ученые показали, что с помощью такого метода можно анализировать гликозаминогликаны.
Эти вещества представляют собой класс гликанов — незаменимых сахаров, присутствующих в живых организмах, которые выполняют множество функций: участвуют в росте клеток и передаче сигналов, антикоагуляции и восстановлении ран, а также поддержании клеточной адгезии. Так же как и ДНК, гликозаминогликаны состоят из небольших частей — дисахаридов. Но если генетические молекулы состоят из четырех нуклеотидов, то у полимерных сахаров составляющих частей может быть более десяти.
Из-за этого для определения последовательностей таких молекул используют такие сложные методы как жидкостная хроматография в тандеме с масс-спектрометрией и спектроскопия ядерного магнитного резонанса. В новой работе биологи модифицировали нанопоровое устройство так, чтобы с помощью него можно было анализировать гликозаминогликаны. Авторы взяли искусственно созданный гепарин — антикоагулянт, который относится к этому классу соединений — и прогнали его через нанопоровое устройство более 2000 раз.
Полученный массив данных ученые обработали с помощью нейросети Google и научили ее определять последовательность сахаров в молекуле. В результате авторы достигли точности в секвенировании гликозаминогликанов в 97%.
Исследование опубликовано в журнале PNAS.