Leit am Single Molecule Technology
Trotz Limitatiounen an der Sensibilitéit, der Geschwindegkeet an der Gréisst vun der verfügbarer Sequenz war déi nei Sequencing-Methode, déi am PNAS beschriwwe gouf war Roman an huet genuch Verspriechen ze gesinn, fir d'Auge vu Venture Capitalisten ze fangen, déi dem Professor eng Investitioun an senger Technologie entwéckelt hunn. Et muss eppes iwwert d'Technik gewiescht sinn, dat war wat Venture Investisseuren sichen hun wéi dëst eent war , laut engem langjährege Personal Member a Senior Director of Research, Dr. Timothy Harris ... Venture Investisseuren normalerweis net D'Wëssenschaftler, et ass de anere Wee ronderëm !
D'PNAS Publikatioun ass den 1. Abrëll 2003 erauskomm. D'éischt Ronn vun der Finanzéierung fir eng nei Gesellschaft gouf den 19. Dezember 2003 initiéiert an den 2. Januar 2004 Helicos huet seng Dieren mat 5 Mataarbechter, dorënner Dr. Harris, en spezialiséiert op Mesurwëssenschaft an eenzeg Molekulotechnologie. Helicos ass am Moment an der Cambridge MA, USA an an no 2 Ronnen Investitiounsfinanzéierungen a vum IPO am 27. Mee 2007 gëtt se ënnert NASDAQ: HLCS publizéiert .
Helicos ass spezialiséiert op genetesch Analyse-Technologien, virun allem eng True Single-Molecule Sequencing (tSMS TM ) Technologie, validéiert mat der Sequenzéierung vum M13-Virus Genom, wéi et am Science Magazine am April 2008 beschriwwe gëtt. D'spezialiséiert tSMS TM Plattform benotzt den HeliScope TM Single Molecule Sequencer .
Laut Dr. Harris, ass dëst speziell Projet ugefaang am Januar 2004, an am Juni 2005 hunn se de M13-Virus, eng medizinesch relevante Sequenz, am Science-Paper beschriwwen.
Wéi funktionéiert tSMS TM ?
Een Strang vun der DNA un ongeféier 100-200 Basenpaart gëtt duerch kleng Restriktiounen a Restriktionsenzyme geschnidden a PolyA- Schwänz ginn addéiert. D'verkierzt Strécke gi bei der Helicos-Flosszellen-Platte hybridiséiert, déi Milliarde Polyt Ketten an der Uewerfläch hunn. All Hybridiséierter Schabloun gëtt direkt gemaach. Duerfir Milliarden pro Laaf kann gelies ginn. D'Markéierung ass a "Quads", déi aus 4 Zyklen, fir all de 4 Nukleotidbasen besteet. Fluoreszenzmarkenbasen ginn addéiert, an e Laser am Instrument léisst d'Etikett illuminéieren, an e Liese vun deem Strécke dës speziell markéiert Base hunn. De Label gëtt duerno gespuert, an de nächste Zyklus fänkt mat engem neie Basis un. Nodeems d'Flosszelle mat all Base (4 Zyklen) behandelt gi war, ass de Quad komplett, an et fänkt mat der initialer Nukleotidbasis nees op.
Momentan kann den HeliScope TM DNA Fragmente vu ronn 55 Basenpaar liesen. Déi méi Basen an der Sequenz, de nidderegen de Prozentsaz vun Strécke, déi an enger Probe benotzt kënne ginn, well verschidde Strécke sech während dem Prozess oflafen.
Fir Liesen vun 20 oder esou Basen, kënnen ongeféier 86% vun de Stréck benotzt ginn. Fir länger liest (55 + Basispairs) fällt dësen Prozentsatz op ongeféier 50%.
De Single-Molecule Advantage
Während e puer aner Firmen ënnerschiddlech Sequencing-by-Synthese-Technologien mat héich Duerchgabplattformen, verschidden verschidden Reagentien, bei vergläichbarer Käschte sinn, a fir kuerz Strecken vu 25-40 Basenpaar, nëmmen Helicos liest d'DNA-Sequenz en Nucleotid zu enger Zäit mat hirem patentéierte Etikettéiere Technik, déi empfindlech genuch ass fir ze liesen op een eenzegen Molekül. Aner Methoden erfuerderlech datt d'DNA amplifizéiert ass (benotzt PCR ) fir méi (Millioune) Exemplare virun dem Sequenzéieren ze maachen. Et fënnt den Potenzial fir e signifikéierten Undeeglechkeetsgrad duerch d'Veraarbechtung vu Polymerase enzyme während der Verstäerkung.
Am Abrëll 2008 ass de HeliScopeTM méiglecherweis Milliarde Nukleotidbasen pro Dag.
Helicos ass Member vun der Koalitioun Personaliséierter Medikamenter an huet " Finanzéierung vun de Subventiounen " $ 1000 Genom " kritt. Den Genome $ 1000 an engem Dag ass e projetnéierte Zil, dat de Sequenzer ze erfëlle fir Millioune vu Basen pro Stonn ze verarbeen. Momentan wäert de Prototyp-Sequenzer Joeren daueren, fir e ganze Genome ze identifizéieren, wat vill méi wéi 1000 $ kascht.
D'Applikatioune fir tSMSTM Technologie si vill, dozou gehéiert d'Detektioun vun genetescher Varianten beim Mënsch an aner Arten fir d'Ursaachen vun der Krankheet, der Antibiotikwiderstabilitéit an der Bakterie, der Virukommissioun an de Viren a méi. D'Kapazitéit fir een eenzegen Gen ze entstoen ouni vill Verstäerkung huet vill Potentialnoutwennungen an der Ëmweltoprothologie, wéi genetesch Techniken oft benotzt ginn fir viable, net kulturaubare Mikroorganismen oder déi fonnt am Boden an aner Matrizen, déi d'Isolatioun duerch aktuelle Methoden verbieten. D'Natur vun den Ëmweltproblemer weist och d'Schwieregkeeten fir Genen Amplifikatioun mat PCR op Grond vun Probleemer ze veruerteelen. Allerdéngs mussen dës Schwieregkeeten och iwwerwonne ginn, fir d'Polymerase-Enzyme, déi bei tSMSTM benotzt ginn, ouni Interferenz ze fonctionnéieren.
D'Theorie hannert eenzel Molekülsequenzéierung ass zimlech basesch, a Dir kënnt Iech gefrot, firwat kee keen huet et scho gemaach. Obwuel et ganz einfach ass, ass et vill technesch Komponenten, déi an der Entwécklung vu sougenannten Plattformen involvéiert sinn, a vill Herausforderungen fir Helicos beschäftegten ze halen, och d'Entwécklung vun neie chemesche Reaktiounen a Reagenzien, Placken an High-Readers. D'Kapazitéit fir d'Fluoreszenz vun engem eenzegen Etikett op engem Basis ze detektéieren erfuerderens héich empfindlëch Instrumenter , an d'Chemie fir d'Etikettéieren an d'Erkennung vun Signaler muss just Recht sinn fir Stéierungen ze vermeiden an d'Fidelitéit vun der DNA-Polymerase ze optimiséieren, wéi se fir immobiliséierten Templates an der Beschreiwung Nukleotiden. Dëst sinn e puer vun den Herausforderungen vun Helicos wéi se weiderhin déi Technologie entwéckelen an Hoffnungen enges Daags ofgesinn d'$ 1000, 1-Deeg mënschlecht Genom.