Výzkum
Vědci z Plzně mají přístroj na čtení dlouhých sekvencí DNA

Vědci z Biomedicínského centra Lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Plzni koupili nový přístroj na čtení dlouhých fragmentů DNA. Sekvenátor DNA třetí generace získaný díky podpoře Evropské unie za 12 milionů korun poslouží mimo jiné k výzkumu odolnosti mikrobů vůči antibiotikům nebo při sledování šíření původce tuberkulózy a některých virů. "Je to jediný přístroj svého druhu v Česku," řekl rektor Univerzity Karlovy Tomáš Zima.

Dosud měli vědci k dispozici sekvenátory, které DNA nasekaly na malé útržky, dlouhé 50 až 600 párů bází (základních součástí DNA). Sekvenace těchto fragmentů se pak skládaly pro vytvoření požadovaného řetězce DNA. Roztrhání DNA na tak malé části ale mohlo způsobit nepřesnosti a ztrátu některých oblastí. Například lidská DNA se skládá z více než tří miliard párů bází. Nový přístroj oproti tomu umožňuje sekvenovat, tedy číst, velmi dlouhé části, i víc než 50.000 párů bází. Neztratí se přitom žádná část genetické informace a odpadnou i složité a zdlouhavé analýzy získaných dat, vysvětlil mikrobiolog a manažer centra Jaroslav Hrabák.

Využití takto získaných dat je široké. Vědci mohou například zkoumat, jak se mohou buňky zvrhnout do nádorového růstu, pochopit, jak bakterie získávají odolnost na antibiotika, doslova detektivní prací mohou vědci stopovat bakterie a popsat jejich šíření z jiných zemí. Mohou tak sledovat například původce tuberkulózy.

Díky tomu, že přístroj pracuje v porovnání s předchozími sekvenátory mnohem rychleji, lze ho použít k načtení genetické informace bakterií a rychle tak odhalit původ infekčních onemocnění, bakterií či virů. Na sekvenci bakterií čekali dříve vědci podle složitosti vzorku 24 až 48 hodin, nový přístroj dokáže tuto dobu zkrátit až na osm či dvanáct hodin.

"Musíme ze vzorků izolovat DNA, která udává genetickou informaci, upravit ji a potom vkládat do sekvenátoru," popsal Hrabák. Samotné čtení genetické informace se odehrává na speciálním čipu o rozměrech zhruba centimetr krát centimetr a půl. "Má v sobě asi jeden milion jamek, v každé z nich je jediná molekula DNA, která se pak čte," popsal mikrobiolog.

Nová technologie je podle něj převratná. Poměrně dlouho byla ve vývoji, protože přesnost získaných dat nebyla velká. V posledních dvou letech se podařilo ji zdokonalit a dosáhnout velmi vysoké přesnosti. I když přístroj byl poměrně drahý, jednotlivé analýzy už nákladné nejsou. "Například sekvenace lidského genomu stojí mezi 1500 až 2 tisíce dolarů (32 tisíc až 43 tisíc Kč) , zatímco při historicky prvních sekvenacích lidského genomu byla potřebná částka přibližně tři miliardy dolarů. Obdobně je tomu u bakterií, u nichž se touto technologií pohybujeme okolo deseti až 20 dolarů za jeden bakteriální genom. Takto nízká cena byla ještě před několika málo lety nepředstavitelná," dodal Hrabák.