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李靜業(yè) :一種新的納米孔單鏈DNA分子測序方法

作者:
安徽新天源建設(shè)咨詢有限公司
最后修訂:
2020-12-21 15:21:07

摘要:

概要:在電場的作用下,拉直的單鏈DNA通過納米孔道,以超細(xì)高頻脈沖激光束在一側(cè)進(jìn)行照射,另一側(cè)以光屏接收衍射光,利用計(jì)算機(jī)分析檢測到的衍射圖樣,與儲存的脫氧核苷酸衍射圖樣比對,進(jìn)而得出基因圖譜。

關(guān)鍵詞:納米孔;DNA測序;超細(xì)高頻激光束;衍射;圖樣比對;

 

隨著人類基因組的成功破譯,大量的疾病病理學(xué)研究已經(jīng)直接與基因片段相聯(lián)系,在這樣的大背景下,一個(gè)快速而廉價(jià)的基因測序方法就變得及其的必要了。但是,目前的DNA測序方法進(jìn)程緩慢,耗資巨大,因此加快基因測序過程,減低測序成本已成為當(dāng)今重要的科學(xué)研究課題。我設(shè)計(jì)了一種利用納米孔的測序流程,可大大加快測序速度,并極大地降低測序成本。

測序流程:合成一段已知序列的單鏈DNA,要求含有全部A G C T四種核苷酸。在脈沖電場作用下,這段已知序列的帶負(fù)電的DNA單鏈被拉直并一堿基一堿基的通過納米孔,每通過一個(gè)堿基便會出現(xiàn)數(shù)微秒的停頓。低能超細(xì)高頻激光束經(jīng)過聚焦,在焦點(diǎn)處與剛剛經(jīng)過納米孔的DNA單鏈相遇,經(jīng)過衍射,在另一側(cè)的光屏上形成衍射圖譜,由于DNA單鏈的間續(xù)性運(yùn)動,會產(chǎn)生間續(xù)性衍射圖譜,以衍射圖譜與DNA序列作對比,可以得出每種圖譜對應(yīng)的堿基。

重復(fù)5次測量,每次使用的已知序列的DNA都不能相同,可以分析出每種含氮堿基對應(yīng)圖譜。

將待測的DNA單鏈以同樣的方法得到衍射圖譜,在超級計(jì)算機(jī)的幫助下與已知的對應(yīng)圖譜進(jìn)行分析比較,即可以得到待測DNA的堿基序列。