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23.02.12

Oxford Nanopore DNA-Sequenzer: USB-Stick rein, DNA-Code raus

Mit dem Oxford Nanopore Technologies DNA-Sequencer, einem Gadget von der Grösse eines USB-Sticks, kann sich bald jeder seine DNA ansehen.

Wissenschaftler untersuchen seit Jahrzehnten den genetischen Code des Menschen. Seit Mendel seine berühmten Erbsenexperimente durchführte, weiss die Menschheit, dass bestimmte Eigenschaften nicht nach der Geburt erlernt, sondern dem Menschen «in die Wiege gelegt» werden. Damit, und etwas Hintergrundwissen zur Biologie, begann das Streben nach Unsterblichkeit. Angeblich haben wir den entsprechenden Teil der DNA ausfindig gemacht, der für die Selbstzerstörung der Zellen zuständig ist. Was man jetzt noch braucht, ist die eigene DNA um die «tödlichen Stellen» zu markieren. Oxford Nanopore Technologies bietet für USD 900 einen entsprechenden Sequencer an, den «MinION».Der «MinION», (minion, übersetzt: «Speichellecker») nimmt sich aus dem Finger des Probanden eine Blutprobe und analysiert die darin enthaltene DNA Stück für Stück. Laut Oxford Nanopore entschlüsselt der kleine USB-Stick die DNA genauso präzise, wie die momentan besten Sequencer in den Laboren der Welt. Mit 20 verschalteten Geräten und einer noch nicht erhältlichen 8'000-Nanoporen-Konfiguration, soll das menschliche Genom in 15 Minuten entschlüsselt sein. Das hier vorgestellte MinION enthält eine Kartusche mit 2'000 Nanoporen und benötigt entsprechend länger.

Das Prinzip soll eine Neuheit sein und nach der «strand sequencing» («Strangsequenzierung») ablaufen. Ein Aufbau vieler Proteinporen in Nanogrösse ist in eine Polymermembran eingelassen. Jede Nanopore kann den entsprechenden Komplementärstrang aus den Bruchstücken der DNA in der Probenmischung mit einem proprietären Enzym synthetisieren. Die Identifizierung des entsprechenden Basenpaares geschieht während des Durchlaufens der Nanoröhre durch Potentialänderung. Die Auswertung des Signals erfolgt in Echtzeit, kann somit während des Experiments verfolgt und nach Auslesen der gesuchten Stelle beendet werden.

Wenn das wirklich so präzise abläuft und preislich unter EUR 1000 bleibt, werden sich die Schüler vielleicht bald im Biologieunterricht ihre Basenpaaren anschauen können.

Via Oxford Nanopore Technologies.

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