英研发“兆像素”DNA复制技术

2011-7-05 10:33 来源: 中国科学院
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  据美国物理学家组织网7月4日(北京时间)报道,英国科学家研发出了一种新的数字聚合酶链式反应(PCR)设备,利用液体表面的张力将DNA(脱氧核糖核酸)样本分成100多万个一模一样的小片段。这使科学家能直接计算出每个小片段中单个分子的数量,新的测量平台大大提高了样本筛查的敏感性和精确度。研究发表在最新一期的《自然·方法学》杂志上。

  1983年问世的PCR是一种不可或缺的分子生物学技术,科学家用它来放大或复制特定的DNA片段,是生物体外特殊的DNA复制技术。这种技术依靠反应的加热和冷却循环,使用一个名为DNA聚合酶(活体细胞也使用同样的酶来复制DNA)的蛋白来复制DNA片段。科学家们一般在化学和生物学实验中使用PCR来克隆DNA、分析基因、探测遗传病;法医们也对该技术青睐有加。但目前的商用数字PCR技术最多只能获得36960个小片段。

  领导该研究的英属哥伦比亚大学物理、天文学和高通量生物中心副教授卡尔·汉森表示:“最新技术解决了很多限制传统数字PCR技术规模化和精确度的主要技术问题,制造出了数百万个一模一样没有缺陷的子反应,也控制了这些反应在高低温试验中出现的脱水情况。”

  研究团队还发现,在探测罕见的变异中,新的“兆像素”技术也设置了新的精确基准。而且,分割出100万个小片段阵列只需花费1分钟。

  科学家们表示,这项重大的进步能显著提高很多遗传诊断法和筛查法的测量精度,包括癌症的早期筛查、产检、检测食物中的病原体以及分析单个细胞的基因表达等。

  汉森表示:“我们的解决办法为生物医学研究和诊断研究中的测量提供了新的精度,这一进步有望让数字PCR成为一个更经济、快速和常规的分析工具。”