Читать «Журнал «Компьютерра» №31 от 30 августа 2005 года» онлайн - страница 2

Пока что прямая ДНК-диагностика ограничивается несколькими сотнями тестов, касающихся болезней с совершенно очевидной генетической предрасположенностью и требует испытания для идентификации каждого патологического гена. Идея «личностной фармакологии» официально получила «добро» от Управления по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными средствами США (FDA), однако пока что даже в самой обстоятельной базе данных по фармакогенетике PharmGkb (www.pharmgkb.org) генетические связи приводятся только для 400 из 4000 аннотированных лекарств. А вот проведя широкие сопоставления полных записей структуры ДНК и имея на руках генетический профиль конкретного человека, можно было бы сразу оценить все его врожденные предрасположенности к тем или иным болезням и точно подстроить медикаментозную терапию под генетические особенности.

Для очередной атаки на код наследственности готовится соответствующее обновление методического инструментария. Способов секвенирования придумано немало, но основной «рабочей лошадкой» был и остается метод Сэнджера. Сначала двуспиральную ДНК разделяют на нити, затем на матрице однонитевой ДНК с помощью фермента ДНК-полимеразы начинают вновь воссоздавать вторую цепь. При этом некоторым специальным способом подается команда прекратить синтез, как только он дойдет до определенного нуклеотида (аденина, скажем, или тимина). Длина недостроенных фрагментов (указывающая, в какой позиции прервана реакция и, следовательно, находится соответствующий нуклеотид) определяется с помощью электрофореза. Эта методика достаточно трудоемка, но новые нанотехнологические подходы обещают резко ускорить процесс и перевести прочтение ДНК индивидуума из разряда научных подвигов в ранг бытовой повседневности.

Марсель Маргулис (Marcel Margulies) и его коллеги из 454 Life Sciences Corporation предложили перенести реакцию из раствора на поверхность микроскопических шариков, к которым и прикрепляется анализируемая ДНК. Разработка, выполненная фирмой, позволяет получать результат не исследуя продукты полимеразной реакции, а непосредственно наблюдая за ее ходом. Шарики попеременно орошаются растворами, содержащими один из четырех нуклеотидов. Когда подается нуклеотид, нужный для продолжения цепи, это видно по свечению, возникающему от превращений продуктов реакции под влиянием люциферазы (фермент из светлячков). Руководит процессом высоко оцененное специалистами программное обеспечение под Linux. В качестве рекламного шага исследователи объявили о предстоящей быстрой расшифровке личной ДНК Джеймса Уотсона, соавтора открытия двуспиральной структуры ДНК. Аналогичный подход, использующий четыре красителя (по числу нуклеотидов) и флуоресцентный микроскоп, предложили Джей Шендур (Jay Shendure) и ее коллеги из Гарвардского медицинского колледжа. Потенциально новые технологии на два порядка производительнее и гораздо дешевле метода Сэнджера.