Rewolucja w analizie kwasów nukleinowych
Projekt READNA ("Revolutionary approaches and devices for nucleic acid analysis") obejmuje interdyscyplinarne konsorcjum naukowców z 12 ośrodków akademickich i 6 firm. Naukowcy poczynili znaczne postępy w badaniach, które umożliwiły złożenie 20 wniosków patentowych i ponad 100 publikacji. Naukowcy ustandaryzowali najnowsze metody sekwencjonowania kwasów nukleinowych, takie jak MegaPlex PCR. Multipleksowe reakcje łańcuchowe polimerazy (PCR) umożliwiają badanie konkretnych genów i zmienności genomowej. Naukowcy z projektu READNA opracowali badanie macierzowe do genotypowania z zastosowaniem techniki dynamicznej hybrydyzacji swoistej dla alleli (DASH). Opracowano prosty protokół ponownego sekwencjonowania przy spektrometrii mas przy rybonukleinowym PCR wraz z oszczędnym protokołem typowania antygenu ludzkich leukocytów (HLA) o wysokiej rozdzielczości. Poczyniono znaczące postępy w opracowywaniu technik sekwencjonowania trzeciej generacji z zastosowaniem metod ligacji chemicznej i przenoszenia energii rezonansu na drodze fluorescencji (FRET) do analiz DNA. Zoptymalizowano układy mikroautomatyki strumieniowej do analizy długich genomowych fragmentów DNA pozyskanych różnymi technikami z pojedynczych komórek i chromosomów. Naukowcy z projektu READNA opracowali metody mapowania fragmentów DNA o długości w skali mega par zasad, porównując je do map in silico powstałych na bazie genomów odniesienia.Aby uzyskać kontekst genomu, zmapowane DNA było ekstrahowane i amplifikowane, po czym prowadzono sekwencjonowanie, korzystając z najnowszych metod, i hybrydyzację fluorescencyjną in situ (FISH), aby odtworzyć organizację na poziomie genomu. Aby wykrywać i mierzyć wszystkie cztery nukleotydy jako osobne zasady w DNA zespół opracował nowe techniki sekwencjonowania DNA w nanoporach białek. . Niedługo możliwe będzie opracowanie wysokowydajnych metod analizowania RNA i DNA dzięki stworzeniu dużych, stabilnych macierzy nanoporów białkowych. Pomiary w nanoporach umożliwiły wykrycie zmian w metylacji DNA i modyfikacje w zasadach RNA. Naukowcom udało się dojść do etapu weryfikacji koncepcji sekwencjonowania in situ cząsteczek kwasów nukleinowych w komórkach i tkankach (skrawki histologiczne). Technika ligacji bliskościowej (PLA) jest obecnie dostępna w sprzedaży i umożliwia zlokalizowane wykrywanie mutacji w skrawkach histologicznych. Wyniki projektu zostały zaprezentowane na stronie internetowej projektu , w broszurze i publikacjach naukowych oraz podczas prezentacji i warsztatów. Opracowane techniki pozwolą nie tylko zoptymalizować i spersonalizować opiekę medyczną, lecz mogą też znaleźć zastosowanie w innych dziedzinach, takich jak rolnictwo i biotechnologia.
