DNS-szekvenáló berendezés a TTIK Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszéken

Jól vizsgázik a DNS-szekvenáló berendezések új nemzedékének képviselője a TTIK Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszéken.

Megtalálni egy szalmaszálat a szénakazalban


Az emberi örökítő anyagot (DNS) 3 000 000 000-nál több A, C, G és T betűkkel jelölt építőegység alkotja. Az építőegységek hosszabb-rövidebb sorozatai a gének, melyek működése meghatározza tulajdonságainkat. A hárommilliárd DNS-építőegység sorrendjében egyes emberek között átlagosan 3 millió helyen van eltérés és változások életünk során is létrejönnek. Ezeknek leggyakrabban nincs észrevehető következménye, más esetekben viszont az öröklött változatok meghatározzák hajlamainkat egyes megbetegedésekre és a létrejött változások szó szerint élet és halál közötti különbség okai lehetnek. Az örökítő anyag pontos szerkezetének megismerése ezért nagyon fontos öröklődő betegségek és megbetegedési hajlamok felismeréséhez, egyes betegségtípusok esetében pedig a már kialakult megbetegedés kezelésére alkalmas eljárások kidolgozásához. A DNS szerkezetének meghatározására, azaz az építőegységek pontos sorrendjének - szekvenciájának - leírására alkalmas módszerek és eszközök az utóbbi években rendkívül sokat fejlődtek. Az erre alkalmas modern berendezések a komputer- és nanotechnológiai megoldásokat molekuláris biológiai eredményekkel összegezve képesek az örökítő anyag jellemzését rendkívül hatékonyan megvalósítani. Szükség is van a nagy teljesítményre, mert apró eltéréseket azonosítani a genetikai információ nagy halmazában óriási kihívás; mintha szalmaszálakat kellene szénakazalban megtalálni. A kutatók várakozása, hogy az erre alkalmas az eszközökkel végezett vizsgálatok eredményei elvezetnek majd az ún. személyre szabott orvoslási módszerek kidolgozásához. Ezt akkor érjük majd el, ha a beteg genetikai öröksége és egészségi állapota ismeretében kaphat hatékony, de káros mellékhatásokat nem okozó kezelést.


DNS_szekvenalo_2


A TTIK Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszéken most végeznek próbakísérleteket világviszonylatban is az egyik legmodernebb DNS szerkezetkutatásra alkalmas berendezéssel. Az eszköz beszerzésére az Európai Unió nyújtott 200 ezer euro támogatást magyar-román együttműködési program keretében. A készülék a DNS molekula egyik lánca alapján több száz lépésen át építi fel a másikat, négy eltérő színnel megjelölt építőegységet használva. A nanogramm mennyiségű anyaggal végzett láncépítés automatizálva, egy üvegfelületen, négyzetmilliméterenként több százezer ponton történik. A készülék minden építőegység hozzáadása után színes fényképet készít a folyamatról, ami alapján a komputere összeállítja a DNS-t alkotó egységek millióinak sorrendjét.

 

Egy 20 órás folyamatban az eszköz összeillesztette a bélbaktérium teljes DNS sorrendjét és azonosította, hogy a vizsgált minta 11 ponton mutat eltérést az adatbázisban nyilvántartott 4 356 236 egységből álló baktérium DNS-től. Ami nem meglepő, mert az eltérések többségét pontosan a baktériumot vizsgáló kutatók hozták létre, hogy hatásukat vizsgálják.

Egy másik analízisben Dr. Bodai László a tanszék munkatársa olyan emberi gének szerkezetét vizsgálta az eszközzel, amelyekről a világ számos laboratóriumában gyűjtik az adatokat, hogy kimutassák megváltozásaik milyen szerepet játszanak daganatok kialakulásában. A vizsgálat 94 ún. „rák-gént” jellemezett egyetlen kísérletben. Az eredmény kimutatta, hogy a mintaként használt sejtekben számos változás van ezekben a génekben. A génváltozatok egy csoportjáról ismert, hogy az emberek egy részében előfordulnak, más génváltozatok csak a vizsgált sejtek jellemzői. Nagyszámú hasonló analízis vezethet el azoknak a változatoknak az azonosítására, amelyek a daganatok terjedésében is szerepet játszanak.

 

A baktérium és rákos sejtek genetikai állományának vizsgálata korántsem jelenti teljes kihasználását az új DNS-szekvenáló berendezés adta lehetőségeknek. Segítségével sok további analízis-típus végezhető, amelyekkel a gének szerkezetén kívül, azok működésébe is betekintést nyerhetünk. Ez segíthet kórokozók gyors azonosításában, rokonsági kapcsolatok elemzésében, állat és növénynemesítésben és számos további, változatos célkitűzésekkel végzett vizsgálatban. A Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszéken létrehozott Genom analízis laboratórium lehetőséget teremt ilyen analízisek végzésére az egyetem egységeiben folyó projektek számára.

 

További információ:

Prof. Dr. Boros Imre

Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszék

 borosi@bio.u-szeged.hu

 

Támogatók:

A Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszéken folyó kutatás a TÁMOP-4.2.4.A/2-11/1-2012-0001 Nemzeti Kiválóság Program című kiemelt projektben, részben az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.

Képgaléria

03.jpg
Friss hírek RSS

Friss hírek

2019. január 09.
2019. január 09.
2019. január 09.

Rendezvénynaptár

Rendezvénynaptár *

Kövess minket

Facebook YouTube Twitter Google Plus