Другие новости Санкт-Петербурга и Ленинградской области на этот час
Добавь свою новость бесплатно - здесь

Третье поколение

В феврале на церемонии «Человек года – 2023» её лауреатом в номинации «Наука» стал завлабораторией оптических методов секвенирования молекул ДНК, в.н.с. ИСАНа Павел Мелентьев. Жюри отметило его вклад в работу по созданию одномолекулярного секвенатора ДНК. Подобные устройства сегодня производят только две компании в мире: американская и британская. А на днях в центральной прессе появилась публикация о том, что опытный российский образец уже проходит тестовую эксплуатацию.

Казалось бы, тематика ИСАНа далека от биологии. Однако спектроскопия, как говорят учёные, – это зрение современной науки. С помощью неё уже можно видеть единичные атомы и молекулы.
А теперь – и наблюдать их превращения, такие как репликация ДНК, в реальном времени.

Прибор, о котором идёт речь, относят к 3-му поколению секвенаторов. Первый метод предложил Фредерик Сэнгер в 1977-м (и получил свою Нобелевскую премию). Метод Сэнгера применяется там, где надо надёжно определить короткий (до 1 000 «букв» генома, а всего их 3 миллиарда) отрезок ДНК: например, в криминалистике или при определении родства. В 2001-м был полностью расшифрован геном человека – огромное свершение! А вскоре рынок завоевали системы второго поколения (NGS, Next Generation Sequencing), сделавшие этот процесс рутинным. Они работают с более короткими отрезками (десятки и сотни нуклеотидов), которые «сшиваются» на компьютере. Для этого ДНК разделяют на короткие участки и многократно копируют методом ПЦР c использованием флуоресцентных меток, благодаря которым и определяются нуклеотиды. В 2010-х на арену выходят методы третьего поколения. Они справляются с цепочками в 15 – 20 тысяч и анализируют их в реальном времени, так что полная расшифровка генома занимает уже не недели, а дни. На рынке сейчас, по сути, есть две компании с разными технологиями одномолекулярного секвенирования –
британская Oxford Nanopore и американская Pacific Biosciences, чей метод и был взят за ориентир в российском проекте.

Головной организацией стал Институт аналитического приборостроения РАН (Петербург), в кооперацию вошли также ООО «Синтол» (Москва), Центр информационных и вычислительных технологий (Новосибирск), Алфёровский университет (Петербург) и МГТУ им. Баумана. Заказчик – Минобрнауки.

Работа началась 2,5 года назад. «Как-то я возвращался из лаборатории. Помню: сижу в машине, лето, июль, жаркий вечер. Зво-
нок», – вспоминает Павел Мелентьев. Звонил научный директор ООО «Синтол» Яков Алексеев. «Хотим предложить вам создавать секвенаторы», – сказал он. «Это же генетика, мы к ней не имеем никакого отношения!» – удивился Павел. Коллеги убедили, что потенциал, который есть в лаборатории, принципиально важен именно для создания одномолекулярного секвенатора.

Речь идёт о достижениях выдающихся учёных ИСАНа – профессоров Владилена Летохова и Виктора Балыкина. «Ещё в 70-е годы именно Виктор Иванович Балыкин впервые в мире продемонстрировал оптическое детектирование одиночных атомов с помощью лазерного излучения», –
подчёркивает Мелентьев. Развивает эту тему и докторская диссертация, которую защитил в 2022 году Павел, посвящённая плазмонной оптике, её теории, экспериментам и приложениям как раз в области детектирования биомолекул и вирусов. В работе было впервые доказано, что единичное наноотверстие в плёнке металла может являться ключевым элементом нанооптики, наноплазмоники и сенсорики. Каков, если коротко, вклад ИСАНа в секвенатор? «Это поиск возможностей одновременного наблюдения за большим числом (сейчас до 100 тысяч, в будущем до 1 млн) реакций секвенирования, с разработкой оптической технологии, которая бы позволяла эффективно регистрировать одновременно и независимо друг от друга флуоресценцию большого числа единичных молекул, – говорит Мелентьев. – Для этого использовались самые современные методы нанооптики и нанофотоники, включая создание «оптического чипа», образованного серебряной плёнкой с сеткой наноотверстий. В них и происходит процесс репликации ДНК, за которым следит секвенатор».

«Задача оказалась гораздо сложнее, чем мы думали поначалу, – подытоживает Мелентьев. – Она сравнима с полётом человека в космос и потребовала работы гигантского коллектива». Зато достигнута рекордная длина прочтения – до 20 тыс. пар оснований (в экспериментах и до 100 тыс.), которая упрощает общую сборку «пазла» и позволяет легче отслеживать изменения в геноме. Сейчас опытный образец проходит проверку, идут работы для предсерийного производства, намеченного на 2026-2027 годы. По оценкам, в российских НИИ есть спрос как минимум на 100 таких приборов.

Владимир МИЛОВИДОВ,

фото Александра КОРНЕЕВА

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Санкт-Петербурге, в Ленинградской области и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Санкт-Петербурге

Ria.city

РАН зафиксировала рекордное потепление Ладожского озера

Алтайский депутат стал официальным претендентом на губернаторское кресло

Феодосийская картинная галерея имени Айвазовского отмечает юбилей

Зоя Панкратова: «Шеф в деле» – это про нас

Музыкальные новости

Прокуратура: инцидент со сбоем систем "Аэрофлота" в Шереметьево на контроле

Приключения в Дагестане: Comedy Radio рекомендует «Атель-Матель»

Песков сообщил об отсутствии переговоров с США по поводу продления ДСНВ

Адвокат Гаврилова раскрыла, чего добивается семья Тиммы после его смерти

Новости Санкт-Петербурга

РАН зафиксировала рекордное потепление Ладожского озера

Депутата ЗакСа Ленобласти Ивана Апостолевского задержали за пост с Навальным*

Хакерская атака: сеть аптек «Столички» временно закрылась в Москве

Депутат Федяев: мигранты в Петербурге могут уйти из такси в доставку после запрета работать

Экология в Санкт-Петербурге

От «Лебединого озера» до «Дон Кихота»: Relax FM приглашает на балет

Слушатели ENERGY отправятся на «Пикник Афиши» в Петербурге

Сеть клиник «Будь Здоров» открыла первый травмпункт сети на базе клиники на Сретенке

Благотворительная акция ко Всемирному Дню офтальмологии от детских глазных клиник «Ясный Взор»

Спорт в Санкт-Петербурге

Соболенко — об Уимблдоне-2025: это ужасно, когда твоя жизнь зависит от результата

Рублев: Немного лучше стали результаты

Чемпион Универсиады по настольному теннису Сидоренко будет выступать за японский клуб

Калинская повысила свои позиции на 17 мест в рейтинге WTA

Moscow.media

Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?

ТСМ готовит территорию под реконструкцию ростовского участка трассы М-4

Axenix фиксирует рост интереса бизнеса к комплексным ИБ-решениям на фоне усилившихся киберугроз

Приключения в Дагестане: Comedy Radio рекомендует «Атель-Матель»











Топ новостей на этот час в Санкт-Петербурге и Ленинградской области

Rss.plus






Хакерская атака: сеть аптек «Столички» временно закрылась в Москве

Алтайский депутат стал официальным претендентом на губернаторское кресло

Гонщики и инженеры УрГУПС стали лучшей командой страны на соревнованиях «Формула Студент: Россия-2025»

Больше 36 тысяч хвостатых путешественников проехали в 2025 по ОЖД без хозяев