Over

DNA aflezen met VIB-technologie

DNA-sequentieanalyse is het proces waarbij de volgorde van DNA-letters wordt vastgesteld. Het aflezen van DNA met andere woorden. Kennis van DNA-sequenties is van essentieel belang in de biotechnologie. Moderne, snelle en nauwkeurige DNA-sequentietechnologieën vormen de basis van belangrijke biologische en medische ontwikkelingen. Ze zijn ook cruciaal in het identificeren van genetische risicofactoren voor ziekten.

Nanopore-sequentieanalyse is een unieke, schaalbare technologie die directe, real-time analyse van lange DNA-fragmenten mogelijk maakt. DNA-strengen worden door kleine poriën geleid, genaamd 'nanoporen'. De passerende DNA-strengen veroorzaken kleine variaties in de elektrische stroom die door de nanopore stroomt. Door deze variaties te meten, leest men de genetische volgorde van de DNA-letters.

Het lab van Han Remaut (VIB-VUB) wist de unieke kenmerken van een bacterieel poriën-eiwit met de naam CsgG op te helderen. Samen met coauteur Stefan Howorka van University College London (UCL) ontdekte Remaut dat CsgG een uitstekende kandidaat is voor toepassingen op het vlak van nanopore-sensing. Voorlopige tests gaven immers aan dat CsgG-poriën stabiele stromingen veroorzaken en een structurele opbouw hebben die data van superieure kwaliteit genereren, in vergelijking met andere nanopore-sensoren.

In 2016 werkten VIB en UCL samen met Oxford Nanopore Technologies om de nieuwe nanopore te optimaliseren.

Oxford Nanopore verfijnde tenslotte de structuur van de CsgG nanopore om het eiwit te integreren in hun apparatuur. De ontwikkelde CsgG-porie is nu te vinden als 'R9' in de MinION® DNA-sequencer. MinION® is een draagbaar apparaat voor sequentieanalyse, het werkt op een USB van een laptop. Ook in het PromethION-apparaat is de ontwikkelde nanopore geïntegreerd.

De nanopore-sequencers zijn op dit moment wereldwijd in gebruik, ze hebben een ongelooflijk breed toepassingsgebied. Opmerkelijke voorbeelden zijn de analyse van DNA-wijzigingen bij kanker of, nog actueler, het onmiddellijk in kaart brengen van virusuitbraken.