Phương pháp tổng hợp trình tự DNA mới, rẻ và hiệu quả cao.

Phương pháp tổng hợp trình tự DNA mới, rẻ và hiệu quả cao.

Ngày 6-5-2013, trên tạp chí Nature Methods, Cơ quan DOE JGJ (U.S. Department of Energy Joint Genome Institute) đã công bố kỹ thuật đọc trình tự DNA trong bộ gen của vi sinh vật, nhấn mạnh đến những ứng dụng của nó trong lĩnh vực năng lượng sinh học và môi trường. Là một phương tiện giúp người sử dụng ở qui mô quốc gia, DOE JGI tập trung phát triển công cụ rẻ tiền, hiệu quả tốt để tổng hợp và phân tích các chuỗi trình tự các bộ gen của sinh vật. Cho dù chúng ta đang có những tiện ích vô cùng to lớn trong việc giảm được giá thành và kỹ thuật chính xác “DNA sequencing”, nhưng các thách thức vẫn còn đeo đuổi chúng ta trong nội dung tái cấu trúc lại genome (reconstructing genomes).  Những công nghiệ hiện nay khá tốt trong việc việc đ5c trình tự các đoạn phân tử ngắn, từ đó kết nối chúng lại nhợ trợ giúp của computer thành ra những đại phân tử lớn, sao cho thứ tự của những ký tự ấy có thể được xác định và chức năng của trình tự DNA mục tiêu được phân biệt rõ (target sequence discerned). Tuy nhiên, “genome assembly” (tổng hợp trình tự genome) là một nổ lực tột bậc gắn kết hàng triệu mảnh như một trò chơi ghép hình (jigsaw puzzle) mà chúng ta không biết rằng bức tranh ấy có bao trùm hết hay không, đó chính là thách thức còn lại hôm nay, bởi vì số lượng các mảnh nhỏ này đang là con số cực kỳ lớn. Một sự hợp tác giữa DOE JGI, Pacific Biosciences (PacBio) và Đại Học Washington đã cải thiện được tình trạng này, tạo ra một “workflow” đối với nội dung tổng hợp bộ gen mà người ta mô tả đó như thuật ngữ sau đây: “a fully automated process from DNA sample preparation to the determination of the finished genome.” Kỹ thuật có tên là HGAP (Hierarchical Genome Assembly Process), sử dụng phân tử đơn PacBio, đọc trình tự “real-time DNA”. Ngần ấy tạo nên một kỹ thuật đọc được hàng vạn nucleotides, chuỗi trình tự dài hơn bất kỳ kết quả nào trước đây trong dự án nổi tiếng thế giới “Human Genome Project era”, công nghệ đọc trình tự của Sanger, cho phép đọc khoảng 700 nucleotides. Xem chi tiết: http://www.jgi.doe.gov/News/news_13_05_06.html hoặc science.energy.gov.