Research Abstract
DNAとRNAの1分子電気的ランダムリシークエンシング
Single-Molecule Electrical Random Resequencing of DNA and RNA
2012年7月10日 Scientific Reports 2 : 501 doi: 10.1038/srep00501
DNAシークエンス技術における2つのパラダイムシフト―多分子から1分子、および光学的検出から電気的検出―は、PCR増幅を必要としない非ラベルで低コストなDNAシークエンス解析を実現すると期待されている。これは、個別化医療のためのハイスループットな第3世代シークエンス技術の開発につながる。ナノポアデバスは、第3世代DNAシークエンスデバイスとして提案されており、電気シグナルを用いたDNAのリシークエンス技術の実証は、第３世代シークエンス技術を開発する上で重要な一歩となる。今回、我々は、トンネル電流による１分子識別法とランダムシークエンス法を組み合わせた方法を用いて、DNAとRNAの電気的な1分子リシークエンス解析を報告する。この方法を用いると、9種類のDNAオリゴマー配列が決定される。また、let-7マイクロRNAファミリー由来の5’-UGAGGUA-3’の部分配列が、ナノ電極間を通過する1塩基分子を流れるトンネル電流からランダムに読み取られ、断片配列の重なり部分をつなぎ合わせることで、完全配列が決定される。
大城 敬人1, 松原 一喜1, 筒井 真楠1, 古橋 匡幸1, 谷口 正輝1 & 川合 知二1
- 大阪大学 産業科学研究所
Two paradigm shifts in DNA sequencing technologies—from bulk to single molecules and from optical to electrical detection—are expected to realize label-free, low-cost DNA sequencing that does not require PCR amplification. It will lead to development of high-throughput third-generation sequencing technologies for personalized medicine. Although nanopore devices have been proposed as third-generation DNA-sequencing devices, a significant milestone in these technologies has been attained by demonstrating a novel technique for resequencing DNA using electrical signals. Here we report single-molecule electrical resequencing of DNA and RNA using a hybrid method of identifying single-base molecules via tunneling currents and random sequencing. Our method reads sequences of nine types of DNA oligomers. The complete sequence of 5′-UGAGGUA-3′ from the let-7 microRNA family was also identified by creating a composite of overlapping fragment sequences, which was randomly determined using tunneling current conducted by single-base molecules as they passed between a pair of nanoelectrodes.
