在五年內(nèi)，消費(fèi)者可能會(huì)開始使用小于翻蓋手機(jī)的設(shè)備來監(jiān)控空氣，測(cè)試他們的食物或診斷什么病菌導(dǎo)致胃部不適。而這種能力的根源在于現(xiàn)在只針對(duì)科學(xué)家 - 基因組測(cè)序。

這是來自英國和加拿大的一組科學(xué)家的信息，他們?cè)诖髮W(xué)站的德克薩斯A&M AgriLife研究中向來自美國各地的約40名研究人員講授了為期一周的課程。

組織者說，這門課程是一種“成人書呆子夏令營”。該課程不是通過實(shí)驗(yàn)室中數(shù)百萬美元的設(shè)備指導(dǎo)基因組學(xué)和生物信息學(xué)的藝術(shù)和科學(xué)，而是使用牛津納米孔技術(shù)公司制造的minION-a測(cè)序系統(tǒng)?；旧希且粋€(gè)放置樣品的手持設(shè)備，然后在幾分鐘內(nèi)將樣品的基因組翻譯成一臺(tái)筆記本電腦。

“這個(gè)系統(tǒng)的移動(dòng)性對(duì)這種設(shè)備來說很有吸引力，”溫哥華不列顛哥倫比亞大學(xué)的minION講師和研究助理John Tyson博士說。

根據(jù)伯明翰大學(xué)獨(dú)立研究員，民主教練Nick Loman博士的說法，該裝置已被用于對(duì)抗幾內(nèi)亞偏遠(yuǎn)叢林中的埃博拉病毒并對(duì)蚊子和人類進(jìn)行采樣，以便在巴西東北部存在寨卡病毒。英國。

洛曼說，了解早期存在的病原體，可以幫助科學(xué)家開始更多地進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而預(yù)防而不是在問題出現(xiàn)后對(duì)問題作出反應(yīng)。

根據(jù)大學(xué)站AgriLife研究基因組學(xué)和生物信息學(xué)服務(wù)主任Charlie Johnson博士的說法，minION代表了需要高度便攜系統(tǒng)的研究人員的巨大飛躍。首先，許多研究發(fā)生在不能使用大型設(shè)備的偏遠(yuǎn)地區(qū)。其次，結(jié)果越快，它們轉(zhuǎn)化為動(dòng)作的速度就越快。

“話雖這么說，這種類型的便攜式技術(shù)是不是我們習(xí)藝企業(yè)級(jí)Illumina測(cè)序系統(tǒng)的替代品，它可以做48個(gè)人類基因組計(jì)劃相當(dāng)于在48小時(shí)內(nèi)，”約翰遜說，并指出，第一人類基因組計(jì)劃了13年。“相反，minION是我們基因組工具帶中另一個(gè)神奇的工具。”

“培訓(xùn)他人使用這種技術(shù)有助于研究，”約翰遜說，他與德克薩斯A&M獸醫(yī)學(xué)院的Robert Burghardt博士和Ashley Gustafson共同主持了此次活動(dòng)。“教250名學(xué)生如何使用技術(shù)比嘗試單獨(dú)處理許多項(xiàng)目更容易。至少在農(nóng)業(yè)方面，我們的最終目標(biāo)是為人類提供食物，因此這有助于我們?yōu)榇苏业竭M(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)。”

事實(shí)上，雖然該技術(shù)最終可用于收集典型的家庭信息，但試驗(yàn)場(chǎng)主要是農(nóng)業(yè)，自然資源和醫(yī)藥，約翰遜指出。

事實(shí)上，參加培訓(xùn)的研究人員需要在學(xué)習(xí)技術(shù)的同時(shí)使用他們當(dāng)前項(xiàng)目的實(shí)際樣本。其中包括對(duì)獅子，熊，貓，阿拉斯加冰芯，海牛和各種昆蟲如跳蚤和蝎子的研究。找出使這些東西發(fā)揮作用的原因，可以說，可以引導(dǎo)研究人員找到解決方案。

“我們只是在摸索表面，”蘇格蘭愛丁堡大學(xué)的minION講師和基因組學(xué)負(fù)責(zé)人Mick Watson博士說。“這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)到了讓消費(fèi)者能夠在三到五年內(nèi)使用它的地步。”

Watson還強(qiáng)調(diào)了農(nóng)民能夠在農(nóng)場(chǎng)使用低成本技術(shù)確定病原體是否存在對(duì)作物和牲畜造成過度損害的重要性。

他說，這是關(guān)于快速診斷，因此可以提供正確的治療方法，從而減緩對(duì)農(nóng)藥和藥物的耐藥率。

洛曼同意了。

他說：“醫(yī)生通常會(huì)開一種普通的抗生素來讓你感覺更好，而不知道它是否對(duì)特定細(xì)菌最有效，或者你所擁有的實(shí)際上是病毒。”“能夠快速獲得細(xì)菌的基因組序列，而不是等待培養(yǎng)物在實(shí)驗(yàn)室中生長，這可能導(dǎo)致使用更窄譜的抗生素，這將限制抗生素抗性的發(fā)生率。”

該團(tuán)隊(duì)指出，該技術(shù)還有一些“離墻”潛在用途，例如精釀啤酒的質(zhì)量控制。這個(gè)為期一周的課程的結(jié)束是在奧斯汀的Jester King Brewery實(shí)地考察，其中使用了“自然環(huán)境和當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)”。在那里，新裝備的學(xué)生研究人員和團(tuán)隊(duì)收集酵母樣本在minIONs上運(yùn)行。Watson解釋說，知道什么酵母存在可以幫助啤酒廠知道如何管理其內(nèi)容的味道。