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目前制约DNA测序速度和准确度的因素是什么??


DNA测序速度和准确度的速度虽然已经得到了极大的提高,问题优艾设计网_电脑技术是什么因素导致基因测序的耗时不断呢?
仙后座上的妖精1 2021-10-13 15:23


材料是一个重要的因素:二硫化钼的使用,能够提高DNA测序的速度的准确度。
研究人员发现,与以往任何可用的材料相比,二硫化钼(MoS2)材料中的纳米孔,能够更准确、更快速和廉价地测定DNA序列。
科学界的一大领域是,以低于1000美元的价格测定人类基因组——家庭基因实验室(genome-at-home)。现在研究人员想寻找一种合适的材料。
事实证明,MoS2优于所有用于纳米孔测序的其他材料——甚至石墨烯。
纳米孔,是穿过一层很薄材料的一个非常微小的孔。这个孔仅仅大到可以让一个DNA分子通过。电流会驱动DNA通过纳米孔,随着DNA通过孔隙而发生的电流波动会告诉我们DNA序列,因为DNA字母表的每一个字母——A、C、G和T,其形状和大小略有不同。
用于纳米孔测序的大多数材料都有相当大的缺陷:它们太厚。大多数材料,即使一个薄片材料跨越DNA链的多个环,也不能准确地确定确切的DNA序列。
石墨烯已经成为一种受欢迎的选择,因为它是由单层碳原子组成的一张薄片,这意味着一次只有一个碱基通过纳米孔。不幸的是,石墨烯也具有其自身的问题,最大的问题是,DNA会与它吸附。DNA与石墨烯相互作用会引入大量噪声,使电流很难读出,就优艾设计网_在线设计像一个无线电台被静电噪声损坏。
MoS2也是一个单层片,足够薄,因此每次只有一个DNA字母通过纳米孔。在这项研究中,研究人员发现,DNA不会吸附MoS2,而是快速顺利地穿过纳米孔


小元宝与大胖丫 优艾设计网_PS交流 2021-10-13 15:45


主要制约因素还是在测序原理上。目前(第二代)的基因测序原理是基于化学反应的DNA复制,这本身就相对耗时并容易出错。而第三代基因测序技术之所以可突破这个限制,则是由于采用了另外的测序原理。
如单分子测序技术:
纳米单分子测序技术与以往的测序技术皆不同,它是基于电信号而不是光信号的测序技术。该技术的关键之一是,他们设计了一种特殊的纳米孔,孔内共价结合有分子接头。当DNA碱基通过纳米孔时,它们使电荷发生变化,从而短暂地影响流过纳米孔的电流强度(每种碱基所影响的电流变化幅度是不同的),灵敏的电子设备检测到这些变化从而鉴定所通过的碱基。


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