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Dal CES di Las Vegas una tecnologia rivoluzionaria per sequenziare il DNA

Oggi vado diretto sull'aspetto tecnico ma le novita' presentate al CES di Las Vegas sono strabilianti anche per l'utilizzo in ambito biologico.

Quello che segue e' un video riassuntivo della tecnologia Ion Proton proposto dalla Life Technologies e commercializzato (anche per l'Italia) dalla Invitrogen.
 Di cosa si tratta? Di un sequenziatore di DNA "tascabile" basato sulla tecnologia dei semiconduttori. In termini molto semplici il sequenziamento consiste nel monitorare quale sia il nucleotide incorporato dalla DNA polimerasi che scorre sull'elica complementare leggendola; ad esempio ogni adenina letta la DNA polimerasi incorporera' una timina e per ogni guanina una citosina (e viceversa).
Le tecniche di sequenziamento negli ultimi 40 anni sono divenute via via piu' sofisticate passando da tecniche manuali, analisi per gel-elettroforesi e rilevazione radioattiva ai piu' recenti strumenti basati sulla luminescenza e gel-capillari.
L'evoluzione delle tecniche ha permesso di abbassare sia i tempi che i costi connessi; dalle centinaia di persone coinvolte e i miliardi di dollari delle prime fasi del progetto genoma si passa a pochi tecnici e un costo inferiore ai 1000 dollari.

Dicevo che la tecnica ora proposta si basa sulla rilevazione delle microvariazioni di pH conseguenti al rilascio di un protone ogni volta che un nucleotide viene incorporato nel DNA. Attraverso operazioni ultra-rapide la macchina fornisce in modo sequenziale ciascun nucleotide, se il nucleotide non e' quello richiesto dalla polimerasi non si ha emissione di protone e quindi non viene registrato alcun segnale. Se la sequenza prevede due basi identiche la variazione del pH sara' doppia e il sistema lo registrera').
Il chip usa la tecnologia CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) ben nota a qualunque smanettone di tecnologia digitale. Per essere chiari lo stesso tipo di chip che si trova sulle macchine fotografiche digitali, solo che in questo caso invece di catturare la luce, il chip vede la chimica (le variazioni di pH) e la traduce in dati digitali. Il chip Ion PI™ Chip contiene sulla sua superficie da 165 a 660 milioni di pozzetti all'interno del quale viene depositato il DNA da analizzare.
La macchina e' in grado di leggere quindi moltissimi campioni simultaneamente e in poche ore.

Come avvenuto in altri campi, la tecnologia basata sui semiconduttori cambiera' la vita anche al biologo.





Link
Invitrogen
CES-2013

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