Фото: Markus Tisse/Flickr
Чунлей Го из Университета Рочестера в штате Нью-Йорк совместно с коллегами разработали компьютер, который использует 32 цепи ДНК для хранения и обработки информации. Он способен вычислить квадратный корень из 1, 4, 9, 16, 25 и т. д. вплоть до 900.
До последнего времени биокомпьютерам не удавалось провести сложные математические операции. Десятибитная программируемая логическая схема на основе 32 цепей ДНК смогла справиться с этой задачей. Читать полностью »
Мы завершаем цикл статей с практическими задачами о том, как использовать данные генетических тестов. Сегодня публикуем правильные ответы и победителей, которые решили все три задачи быстрее остальных.
Мы продолжаем цикл задач, где рассказыаем, как работать с генетическими данными. Первую задачу «Узнайте пол и степень родства» уже можно решить и прислать нам ответы. Сегодня публикуем вторую.
Главный приз — Полный геном.
В детективных сериалах и фильмах, где криминалисты играют главную роль двигателя сюжета, частенько можно встретить, как по окурку от сигареты или по жвачке, прилепленной к столу, успешно определялся человек, оставивший эти следы. В реальной же жизни из жвачки, побывавшей во рту человека, также можно о нем много узнать. Сегодня мы с вами рассмотрим исследование, в котором ученые из Копенгагенского университета обнаружили во время раскопок «жвачку», возраст которой составляет примерно 5700 лет. Какую информацию о человеке смогли получить ученые из своей находки, о ком еще смогла рассказать древняя жвачка и как данное исследование может повлиять на борьбу с различными заболеваниями в будущем? Ответы на эти вопросы ждут нас в докладе ученых. Поехали.Читать полностью »
Атлас запустил новый продукт — Полный геном. Теперь мы можем исследовать не только отдельные точки в геноме, как в генетическом тесте, но и прочитать всю последовательность нуклеотидов генома. В этой статье рассказываем, что это и зачем это нужно.
Внимание! Мы подарим Полный геном одному из наших читателей, кто выполнит все задания. Подробнее — в конце статьи.
В течение нескольких лет CRISPR верой и правдой служит генетикам, которые при помощи этой технологии смогли достичь новых высот в редактировании генома животных и изучении ДНК человека. Сейчас ученые разрабатывают новую технологию, которая, по всей видимости, сможет отключать боль у тех, кто в этом нуждается.
Люди, которые не чувствуют боли, встречаются очень редко, о них было известно задолго до наступления XXI века. Как выяснилось, у них есть определенная мутация, которая блокирует ген, отвечающий за боль. В частности, такой ген отсутствовал у бродячего артиста из Пакистана — мальчика, выступавшего на улицах с удивительными номерами. Он вонзал ножи в свои ладони и ходил по раскаленным углям без малейших признаков боли.
Читать полностью »
В Калифорнии в возрасте 74 лет умер американский нобелевский лауреат по химии Кэри Муллис. По словам его супруги, смерть наступила 7 августа. Причина — сердечная и дыхательная недостаточность из-за пневмонии.
О том, какой вклад он внес в биохимию и за что получил Нобелевскую премию, нам расскажет сам Джеймс Уотсон — первооткрыватель молекулы ДНК.
Отрывок из книги Джеймса Уотсона, Эндрю Берри, Кевина Дэвиса
Перед чтением этого апгрейда желательно ознакомиться с опубликованным ранее исходником.
Самый первый и самый популярный на сегодняшний день нанопоровый секвенатор MinION (минимальный комплект в UK — $1000, в России – 150 тыс. руб.), разработанный компанией Oxford Nanopore Technologies (ONT), работает на одноразовых ячейках, каждая из которых стоит $900 (в России – 135 тыс. руб.). Такие ячейки позволяют за 2…3 дня оцифровать ДНК длиной 10…20 Gb. Этого слишком мало для секвенирования генома человека (нужно >100 Gb), но слишком много для всех прочих клинико-диагностических целей (достаточно <1 Gb).
Недавно стартовали продажи более производительных (и более дорогих) моделей – PromethION 24/48 ($165 000/$285 000), нацеленных преимущественно на поточное полногеномное секвенирование. Дороже стоят и их более производительные расходные ячейки ($2 000/шт., >100 Gb). Правда, оптом они могут стоить дешевле ($1 800 000 за 720 шт., $625/шт.), но для российского бюджета подобные приобретения (200…250 млн. руб. за партию) непозволительны. Да и не только для российского. Поэтому наибольшее внимание посетителей недавней (22-24 мая) конференции компании ONT привлекло сообщение о начале продаж Flongle — адапторной вставки к секвенатору MinION, позволяющей работать с менее производительными (~1 Gb), но сравнительно дешёвыми ($90) одноразовыми ячейками.
https://nanoporetech.com/products
Появление Flongle способно вызвать взрывной рост применения NGS (next generation sequencing) в клинической практике и потеснить обычную ПЦР-диагностику, объём рынка которой в России превышает миллиард рублей, а в мире измеряется миллиардами долларов. Но для большинства российских пациентов NGS-диагностика по-прежнему останется непозволительной роскошью, поскольку стоимость ячеек к Flongle на отечественном рынке будет выше 10 тысяч рублей. А если к ней добавить стоимость расходных реагентов, транспортные издержки и накладные расходы, то расчётная цена секвенирования одной пробы ДНК/РНК не опустится ниже 20 тысяч рублей.
Отсюда следует необходимость разработки отечественных нанопоровых секвенаторов и их обеспечения дешёвыми расходными материалами и реагентами.
Читать полностью »
Об авторе. Энди Томасон — ведущий программист Genomics PLC. Он с 70-х годов занимается графическими системами, играми и компиляторами; специализация — производительность кода.
Геном человека состоит из двух копий примерно по 3 миллиарда пар оснований ДНК, для кодирования которых используются буквы A, C, G и T. Это около двух бит на каждую пару оснований:
3 000 000 000 × 2 × 2 / 8 = 1 500 000 000 или около 1,5 ГБ данных.
На самом деле эти копии очень похожи, и ДНК всех людей практически одинаков: от торговцев с Уолл-Стрит до австралийских аборигенов.
Существует ряд «референсных геномов», таких как файлы Ensembl Fasta. Эталонные геномы помогают построить карту с конкретными характеристикам, которые присутствуют в ДНК человека, но не уникальны для конкретных людей.
Читать полностью »
В 1891 году, когда немецкий биолог Ханс Дриш разделил двухклеточный эмбрион морского ежа пополам, он обнаружил, что каждая из разделённых клеток в итоге выросла в полноценную, хотя и меньшую по размеру, личинку. Половинки каким-то образом «знали», как поменять программу развития: судя по всему, на этом этапе полные чертежи их развития ещё не были нарисованы (по крайней мере, не чернилами).
С тех пор учёные пытаются понять, как создаётся такой чертёж и насколько он детален. (Сам Дриш, раздосадованный тем, что не может найти ответ на этот вопрос, в отчаянии всплеснул руками и вообще перестал работать в этой области). Сейчас известно, что некая позиционная информация заставляет гены включаться и выключаться по всему эмбриону, и задаёт определённые роли клеткам на основании их местоположения. Однако кажется, что сигналы, переносящие эту информацию, колеблются сильно и хаотично – совсем не так, как можно было ожидать от важных инструкций.
Читать полностью »
