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Il nuovo software ha potuto rendere all'DNA-autenticazione in tempo reale una realtà

Nel film Gattaca di fantascienza, chiara obbligazione degli ospiti soltanto se un'analisi del sangue e una lettura del loro profilo genetico abbina il campione sul file. Ora, i sequenziatori del DNA ed il software personalizzato economici hanno potuto rendere all'DNA-autenticazione in tempo reale una realtà.

I ricercatori alla Columbia University ed il centro del genoma di New York hanno messo a punto un metodo a rapidamente ed esattamente identificano la gente e le linee cellulari dal loro DNA. La tecnologia ha potuto avere applicazioni multiple, dall'identificazione delle vittime in un disastro di massa ad analizzare le scene del crimine. Ma il suo uso più immediato potrebbe essere di inbandierare le linee cellulari mislabeled o contaminate negli esperimenti del cancro, una ragione principale che gli studi più successivamente sono invalidati. La scoperta è descritta nell'ultima emissione di eLife.

“Il nostro metodo apre i nuovi cammini usare la tecnologia disponibile immediatamente alla società di mutuo soccorso,„ ha detto il Yaniv senior Erlich autore, un professore dell'informatica ad assistenza tecnica di Colombia, un membro di memoria dell'aggiunta a NYGC e un membro dello studio dell'istituto di scienza dei dati di Colombia. “Siamo eccitati particolarmente circa il potenziale di migliorare l'cella-autenticazione nella ricerca sul cancro e potenzialmente di accelerare la scoperta di nuovi trattamenti.„

Il software è destinato per funzionare sul servo, uno strumento la dimensione di una carta di credito che tira dentro i fili di DNA attraverso i sui pori microscopici e legge fuori le sequenze dei nucleotidi, o il DNA segna A con lettere, T, la C, G. L'unità ha permesso affinchè i ricercatori studi i batteri ed i virus nel campo, ma il sui alto errore-rate e grandi lacune d'ordinamento, finora, hanno limitato il suo uso sulle cellule umane con i loro miliardi di nucleotidi.

In un trattamento in due tappe innovatore, i ricercatori descrivono un nuovo modo ora usare il servo $1.000 e l'abbondanza di dati genetici umani online per convalidare l'identità della gente e delle celle dal loro DNA con accuratezza quasi perfetta. In primo luogo, usano il servo per ordinare le serie casuali di DNA, a partire da cui selezionano le diverse varianti, che sono nucleotidi che variano da personale e le rendono uniche. Poi, usano un algoritmo bayesano per paragonare a caso questa miscela delle varianti alle varianti corrispondenti in altri profili genetici sul file. Con ogni raffronto incrociato, l'algoritmo aggiorna la probabilità di individuazione della corrispondenza, limitante rapido la ricerca.

La manifestazione delle prove il metodo può convalidare l'identità di una persona dopo la quadratura fra 60 e 300 varianti, i ricercatori riferiscono. In pochi minuti, ha verificato l'identità dell'autore principale dello studio, di Sophie Zaaijer, di ex membro di NYGC ed ora di un ricercatore postdottorale a tecnologia di Cornell.

Per fare questo, il servo ha abbinato la lettura del genoma di Zaaijer, derivata da un campione delle celle della maschetta, con un profilo di riferimento memorizzato fra altri 31.000 genoma sul database pubblico, DNA.land. L'identità di Erlich è stata verificata lo stesso modo, con l'ordinamento di iniziale fatto dagli studenti di Colombia nella classe onnipresenta di genomica lui e Zaaijer insegnati a nel 2015.

Chiamano la loro tecnica “servo di reidentificazione che schizza„ che Zaaijer confronta alla capacità del cervello di distinguere un uccello da alcune funzionalità impressionanti in un disegno a tratteggio astratto di Picasso. “Lo schizzo„ genetico del servo di un cella-campione è confrontato ad un database crescente degli schizzi --i profili genetici similmente incompleti hanno prodotto dai kit casalinghi della DNA-prova come 23andMe e donati a scienza dai consumatori.

“Facendo uso del nostro metodo, uno ha bisogno dei soltanto alcuni DNA legge per arguire una corrispondenza ad una persona nel database,„ dice Zaaijer.

L'uso di promessa per “il servo che schizza„ può essere come strumento economico dell'cella-autenticazione nella ricerca sperimentale, dice gli scienziati esperti con le sue capacità. Nello studio, i ricercatori hanno abbinato rapidamente uno sforzo delle celle leucemiche ordinate dal servo contro un file di riferimento nel database dell'enciclopedia della linea cellulare del Cancro, riferiscono. Quando hanno provato a contaminare le celle con altre culture, ha rifiutato correttamente una corrispondenza se i livelli di contaminazione scalassero superiore a 25 per cento.

L'uso delle linee cellulari indicate in modo errato o contaminate nella ricerca medica è incolpato di tanto come terzo dei $28 miliardo stimati spesi ogni anno sugli studi che non possono essere ripiegati, secondo uno studio recente. In un saggio 2014 nella scienza, nel Direttore dell'istituto nazionale delle scienze mediche generali, Jon Lorsch, richiesto le nuove polizze e tecnologie per affrontare il problema.

La mancanza del macchinario costoso ha dovuto convalidare le linee cellulari da sè, la maggior parte della convalida di salto dei ricercatori o spedire le loro culture ai laboratori specializzati che possono ritardare i risultati ed i trattamenti importanti. Se un'alternativa più facile fosse disponibile, la maggior parte dei ricercatori la userebbero, dice Neville Sanjana, un docente di memoria a NYGC e assistente universitario al dipartimento di NYU di biologia che lavora alle linee cellulari del cancro polmonare e dell'interfaccia e non sono stati non coinvolgere nello studio.

“Nessuno vuole sprecare il tempo e reagenti che lavorano alle celle sbagliate,„ dice. “Al giusto prezzo, ogni laboratorio adotterà questo.„