stringtranslate.com

Secuenciación de nanoporos

A la izquierda se muestra un dibujo del complejo formado entre alfa-hemolisina y dsDNA con enlace a través de un oligómero . A la derecha, el movimiento de este complejo en relación con un canal de nanoporos se muestra secuencialmente en dos pasos (I) y (II). Una vez que el complejo se inserta en el nanoporo, la proteína alfa-hemolisina será funcional en el sistema de nanoporos híbrido, biológico y de estado sólido recién formado.
Ilustración de cómo se genera una señal eléctrica a partir del ADN que pasa a través de un canal de nanoporos.

La secuenciación de nanoporos es un enfoque de tercera generación [1] utilizado en la secuenciación de biopolímeros , específicamente, polinucleótidos en forma de ADN o ARN .

Utilizando la secuenciación de nanoporos, se puede secuenciar una sola molécula de ADN o ARN sin necesidad de amplificación por PCR o etiquetado químico de la muestra. La secuenciación de nanoporos tiene el potencial de ofrecer genotipado de costo relativamente bajo , alta movilidad para las pruebas y procesamiento rápido de muestras con la capacidad de mostrar resultados en tiempo real. Las publicaciones sobre el método describen su uso en la identificación rápida de patógenos virales, [2] [3] [4] monitoreo del ébola , [5] monitoreo ambiental, [6] monitoreo de la seguridad alimentaria, secuenciación del genoma humano, [7] secuenciación del genoma de plantas, [8] monitorización de la resistencia a los antibióticos , [9] haplotipado [10] y otras aplicaciones.

Desarrollo

La secuenciación de nanoporos tardó 25 años en materializarse por completo. Implicó una estrecha colaboración entre la academia y la industria. Una de las primeras personas en proponer la idea de la secuenciación de nanoporos fue David Deamer . En 1989 esbozó un plan para conducir una sola hebra de ADN a través de un nanoporo de proteína incrustado en una membrana delgada como parte de su trabajo para sintetizar ARN desde cero. Al darse cuenta de que el mismo enfoque podría tener potencial para mejorar la secuenciación del ADN, Deamer y su equipo pasaron la siguiente década probándolo. En 1999, Deamer y sus colegas publicaron el primer artículo utilizando el término "secuenciación de nanoporos" y dos años más tarde produjeron una imagen que capturaba una horquilla de ADN que pasaba a través de un nanoporo en tiempo real. Otra base para la secuenciación de nanoporos la sentó el trabajo de un equipo dirigido por Hagan Bayley, quien a partir de la década de 1990 comenzó a desarrollar de forma independiente la detección estocástica, una técnica que mide el cambio en una corriente iónica que pasa a través de un nanoporo para determinar la concentración y la identidad de un sustancia. En 2005, Bayley había logrado avances sustanciales con el método para secuenciar el ADN y cofundó Oxford Nanopore para ayudar a impulsar la tecnología. En 2014, la empresa lanzó su primer dispositivo portátil de secuenciación de nanoporos. Esto hizo posible que la secuenciación del ADN se pudiera realizar en casi cualquier lugar, incluso en zonas remotas con recursos limitados. Se ha utilizado en la pandemia de COVID-19 . Una cuarta parte de todos los genomas virales del SARS-CoV-2 del mundo ya se han secuenciado con dispositivos de nanoporos. La tecnología también ofrece una herramienta importante para combatir la resistencia a los antimicrobianos, una amenaza creciente para la salud pública. [11]

Principios para la detección

La membrana biológica o de estado sólido, donde se encuentra el nanoporo , está rodeada por una solución electrolítica. [12] La membrana divide la solución en dos cámaras. [13] Se aplica un voltaje de polarización a través de la membrana, lo que induce un campo eléctrico que pone en movimiento las partículas cargadas, en este caso los iones. Este efecto se conoce como electroforesis . Para concentraciones suficientemente altas, la solución electrolítica está bien distribuida y toda la caída de voltaje se concentra cerca y dentro del nanoporo. Esto significa que las partículas cargadas en la solución sólo sienten la fuerza del campo eléctrico cuando están cerca de la región de los poros. [14] Esta región a menudo se conoce como la región de captura. Dentro de la región de captura, los iones tienen un movimiento dirigido que puede registrarse como una corriente iónica constante colocando electrodos cerca de la membrana. Imaginemos ahora un polímero de tamaño nanométrico, como ADN o proteína, colocado en una de las cámaras. Esta molécula también tiene una carga neta que siente una fuerza del campo eléctrico cuando se encuentra en la región de captura. [14] La molécula se acerca a esta región de captura ayudada por el movimiento browniano y cualquier atracción que pueda tener hacia la superficie de la membrana. [14] Una vez dentro del nanoporo, la molécula se traslada a través de una combinación de fuerzas electroforéticas, electroosmóticas y, a veces, termoforéticas. [12] Dentro del poro la molécula ocupa un volumen que restringe parcialmente el flujo de iones, observado como una caída de corriente iónica. Según varios factores, como la geometría, el tamaño y la composición química, el cambio en la magnitud de la corriente iónica y la duración de la translocación variarán. Luego se pueden detectar y potencialmente identificar diferentes moléculas en función de esta modulación de la corriente iónica. [15]

Identificación básica

La magnitud de la densidad de corriente eléctrica a través de la superficie de un nanoporo depende de las dimensiones del nanoporo y de la composición del ADN o ARN que ocupa el nanoporo. La secuenciación fue posible porque, al pasar a través del canal del nanoporo, las muestras provocan cambios característicos en la densidad de la corriente eléctrica que fluye a través del nanoporo. La carga total que fluye a través de un canal de nanoporos es igual a la integral de superficie del flujo de densidad de corriente eléctrica a través de las superficies normales de la unidad de nanoporos entre los tiempos t 1 y t 2 .

Tipos

Biológico

poro de alfa-hemolisina (compuesto por 7 subunidades idénticas en 7 colores) y ADN monocatenario de 12 unidades (en blanco) en la misma escala para ilustrar los efectos del ADN sobre la conductancia cuando se mueve a través de un nanoporo. A continuación se muestra una vista ortogonal de las mismas moléculas.

La secuenciación biológica de nanoporos se basa en el uso de proteínas transmembrana, llamadas nanoporos de proteínas, en particular formadas por toxinas proteicas, que están incrustadas en membranas lipídicas para crear superficies porosas que dependen del tamaño, con "agujeros" a escala nanométrica distribuidos a lo largo de las membranas. [16] Se puede lograr una velocidad de translocación suficientemente baja mediante la incorporación de varias proteínas que facilitan el movimiento del ADN o ARN a través de los poros de las membranas lipídicas. [17]

Alfa hemolisina

La alfa hemolisina (αHL), un nanoporo de bacterias que provoca la lisis de los glóbulos rojos, se ha estudiado durante más de 15 años. [18] Hasta este punto, los estudios han demostrado que las cuatro bases pueden identificarse utilizando la corriente iónica medida a través del poro αHL. [19] [20] La estructura de αHL es ventajosa para identificar bases específicas que se mueven a través del poro. El poro αHL tiene ~10 nm de largo, con dos secciones distintas de 5 nm. La sección superior consta de una estructura más grande similar a un vestíbulo y la sección inferior consta de tres posibles sitios de reconocimiento (R1, R2, R3) y es capaz de discriminar entre cada base. [19] [20]

La secuenciación mediante αHL se ha desarrollado mediante estudio básico y mutaciones estructurales, avanzando hacia la secuenciación de lecturas muy largas. La mutación de la proteína αHL ha mejorado la capacidad de detección del poro. [21] El siguiente paso propuesto es unir una exonucleasa al poro αHL. La enzima escindiría periódicamente bases individuales, permitiendo al poro identificar bases sucesivas. El acoplamiento de una exonucleasa al poro biológico ralentizaría la translocación del ADN a través del poro y aumentaría la precisión de la adquisición de datos.

En particular, los teóricos han demostrado que la secuenciación mediante enzimas exonucleasas como se describe aquí no es factible. [22] Esto se debe principalmente a los efectos relacionados con la difusión que imponen un límite a la probabilidad de captura de cada nucleótido a medida que se escinde. Esto da como resultado una probabilidad significativa de que un nucleótido no se capture antes de que se difunda en la masa o se capture fuera de orden y, por lo tanto, el nanoporo no lo secuencia adecuadamente, lo que genera errores de inserción y eliminación. Por lo tanto, se necesitan cambios importantes en este método antes de que pueda considerarse una estrategia viable.

Un estudio reciente ha señalado la capacidad de αHL para detectar nucleótidos en dos sitios separados en la mitad inferior del poro. [23] Los sitios R1 y R2 permiten que cada base sea monitoreada dos veces a medida que se mueve a través del poro, creando 16 valores de corriente iónica mensurables diferentes en lugar de 4. Este método mejora la lectura única a través del nanoporo al duplicar los sitios que la secuencia se lee por nanoporo.

MspA

La porina A de Mycobacterium smegmatis (MspA) es el segundo nanoporo biológico que se investiga actualmente para la secuenciación del ADN. El poro MspA se ha identificado como una mejora potencial con respecto a αHL debido a una estructura más favorable. [24] El poro se describe como una copa con un borde grueso y un diámetro de 1,2 nm en el fondo del poro. [25] Una MspA natural, si bien es favorable para la secuenciación del ADN debido a su forma y diámetro, tiene un núcleo negativo que prohíbe la translocación del ADN monocatenario (ADNss). El nanoporo natural se modificó para mejorar la translocación reemplazando tres ácidos aspártico cargados negativamente con asparaginas neutras. [26]

Se ha demostrado que la detección de nucleótidos a través de la membrana mediante corriente eléctrica es diez veces más específica que αHL para identificar bases. [24] Utilizando esta especificidad mejorada, un grupo de la Universidad de Washington ha propuesto utilizar ADN bicatenario (ADNbc) entre cada molécula monocatenaria para mantener la base en la sección de lectura del poro. [24] [26] El dsDNA detendría la base en la sección correcta del poro y permitiría la identificación del nucleótido. Recientemente se ha concedido una subvención a una colaboración de UC Santa Cruz, la Universidad de Washington y la Universidad Northeastern para mejorar el reconocimiento de la base de MspA utilizando la polimerasa phi29 junto con el poro. [27] MspA con detección de corriente eléctrica también se puede utilizar para secuenciar péptidos. [28]

De Estado sólido

Los enfoques de secuenciación de nanoporos en estado sólido, a diferencia de la secuenciación biológica de nanoporos, no incorporan proteínas en sus sistemas. En cambio, la tecnología de nanoporos de estado sólido utiliza varios sustratos de metal o aleaciones metálicas con poros de tamaño nanométrico que permiten el paso del ADN o el ARN. Estos sustratos suelen desempeñar funciones integrales en el reconocimiento de secuencias de ácidos nucleicos a medida que se translocan a través de los canales a lo largo de los sustratos. [29]

Corriente de túnel

Figura que muestra el movimiento teórico del ssDNA a través de un sistema de nanoporos de corriente de túnel. La detección es posible mediante la incorporación de electrodos a lo largo de las paredes del canal de nanoporos, perpendiculares al vector de velocidad del ssDNA.

La medición del túnel de electrones a través de las bases a medida que el ssDNA se traslada a través del nanoporo es un método mejorado de secuenciación de nanoporos en estado sólido. La mayor parte de la investigación se ha centrado en demostrar que las bases pueden determinarse mediante tunelización de electrones. Estos estudios se realizaron utilizando un microscopio de sonda de barrido como electrodo sensor y han demostrado que las bases pueden identificarse mediante corrientes de túnel específicas. [30] Después de la prueba de la investigación principal, se debe crear un sistema funcional para acoplar los poros de estado sólido y los dispositivos sensores.

Los investigadores del grupo Harvard Nanopore han diseñado poros de estado sólido con nanotubos de carbono de pared simple a lo largo de todo el diámetro del poro. [31] Se crean conjuntos de poros y se utiliza la deposición química de vapor para crear nanotubos que crecen a lo largo del conjunto. Una vez que un nanotubo ha crecido a través de un poro, el diámetro del poro se ajusta al tamaño deseado. La creación exitosa de un nanotubo acoplado con un poro es un paso importante hacia la identificación de bases a medida que el ssDNA se traslada a través del poro en estado sólido.

Otro método es el uso de nanoelectrodos a cada lado de un poro. [32] [33] Los electrodos se crean específicamente para permitir la formación de nanoporos en estado sólido entre los dos electrodos. Esta tecnología podría usarse no solo para detectar las bases, sino también para ayudar a controlar la velocidad y orientación de la translocación de bases.

Fluorescencia

Se ha desarrollado una técnica eficaz para determinar una secuencia de ADN utilizando nanoporos de estado sólido y fluorescencia . [34] Este método de secuenciación fluorescente convierte cada base en una representación característica de múltiples nucleótidos que se unen a una sonda fluorescente que forma una cadena de ADNbc. Con el sistema de dos colores propuesto, cada base se identifica mediante dos fluorescencias distintas y, por tanto, se convertirá en dos secuencias específicas. Las sondas constan de un fluoróforo y un extintor al inicio y al final de cada secuencia, respectivamente. Cada fluoróforo será extinguido por el extintor al final de la secuencia anterior. Cuando el dsDNA se transloca a través de un nanoporo de estado sólido, la hebra de la sonda se desprenderá y el fluoróforo aguas arriba emitirá fluorescencia. [34] [35]

Este método de secuenciación tiene una capacidad de 50 a 250 bases por segundo por poro, y un sistema de fluoróforo de cuatro colores (cada base podría convertirse en una secuencia en lugar de dos) secuenciará más de 500 bases por segundo. [34] Las ventajas de este método se basan en la lectura clara de la secuencia, utilizando una cámara en lugar de métodos actuales ruidosos. Sin embargo, el método requiere preparación de muestras para convertir cada base en un código binario expandido antes de la secuenciación. En lugar de identificar una base a medida que se traslada a través del poro, se requieren ~12 bases para encontrar la secuencia de una base. [34]

Propósitos

Los dispositivos de nanoporos se pueden utilizar para el análisis de ADNe en el monitoreo ambiental [36] [37] [38] [39] y epidemiología de cultivos . [37] Estos pueden miniaturizarse más que las tecnologías anteriores y por eso se han convertido en dispositivos portátiles, especialmente el MinION. [36] [37] [38] [39] El MinION es especialmente conocido por los estudios de virus de cultivos realizados por Boykin et al 2018 y Shaffer 2019 [37] y los estudios de prevalencia de especies realizados por Menegon et al 2017 [37] [38] y Pomerantz et al 2018. [36] [37] [38] [39] Debido a su alta portabilidad, bajo costo y facilidad de uso para aplicaciones de secuenciación rápida, también generó preocupaciones éticas, legales y sociales [40] junto con otras Tecnologías de secuenciación de próxima generación. [41]

Comparación entre tipos

Principales limitaciones

  1. Velocidad de translocación baja: la velocidad a la que una muestra pasa a través del poro de una unidad lo suficientemente lenta como para ser medida.
  2. Reproducibilidad dimensional: probabilidad de que el poro de una unidad tenga el tamaño adecuado.
  3. Tolerancia al estrés: la sensibilidad de una unidad a las condiciones ambientales internas.
  4. Longevidad: El período de tiempo que se espera que una unidad permanezca funcionando.
  5. Facilidad de fabricación: la capacidad de producir una unidad, generalmente en lo que respecta a la producción en masa.

Biológico: ventajas y desventajas.

Los sistemas de secuenciación de nanoporos biológicos tienen varias características fundamentales que los hacen ventajosos en comparación con los sistemas de estado sólido, y cada característica ventajosa de este enfoque de diseño surge de la incorporación de proteínas a su tecnología. La estructura uniforme de los poros, el control preciso de la translocación de muestras a través de los canales de los poros e incluso la detección de nucleótidos individuales en muestras pueden verse facilitados por proteínas únicas de una variedad de tipos de organismos.

El uso de proteínas en sistemas biológicos de secuenciación de nanoporos, a pesar de los diversos beneficios, también trae consigo algunas características negativas. La sensibilidad de las proteínas de estos sistemas al estrés ambiental local tiene un gran impacto en la longevidad de las unidades en general. Un ejemplo es que una proteína motora solo puede descomprimir muestras con suficiente velocidad en un determinado rango de pH, pero no funciona lo suficientemente rápido fuera del rango; esta restricción afecta la funcionalidad de toda la unidad de secuenciación. Otro ejemplo es que una porina transmembrana sólo puede funcionar de manera confiable durante un cierto número de ejecuciones antes de descomponerse. Ambos ejemplos tendrían que ser controlados en el diseño de cualquier sistema biológico de nanoporos viable, algo que puede ser difícil de lograr manteniendo los costos de dicha tecnología lo más bajos y competitivos posible con respecto a otros sistemas. [17]

Desafíos

Un desafío para el método de "secuenciación de cadenas" fue perfeccionar el método para mejorar su resolución y poder detectar bases individuales. En los primeros métodos de los artículos, era necesario repetir un nucleótido en una secuencia unas 100 veces consecutivas para producir un cambio característico mensurable. Esta baja resolución se debe a que la cadena de ADN se mueve rápidamente a una velocidad de 1 a 5 μs por base a través del nanoporo. Esto hace que la grabación sea difícil y propensa al ruido de fondo, lo que no permite obtener una resolución de un solo nucleótido. A partir de 2006, el problema se ha abordado mejorando la tecnología de grabación o controlando la velocidad de la cadena de ADN mediante diversas estrategias de ingeniería de proteínas y Oxford Nanopore emplea un "enfoque kmer", analizando más de una base a la vez para que se estire. de ADN están sujetos a interrogatorios repetidos a medida que la cadena se mueve a través del nanoporo, una base a la vez. [42] Se han utilizado varias técnicas, incluidas las algorítmicas, para mejorar el rendimiento de la tecnología MinION desde que se puso a disposición de los usuarios por primera vez. [43] Más recientemente se han demostrado los efectos de las bases individuales debido a la estructura secundaria o a los mononucleótidos liberados. [44] [45]

En 2010, Hagan Bayley propuso que la creación de dos sitios de reconocimiento dentro de un poro de alfa-hemolisina puede conferir ventajas en el reconocimiento de bases. [23]

A partir de 2009, un desafío para el 'enfoque de exonucleasa', [46] donde una enzima procesiva alimenta bases individuales, en el orden correcto, en el nanoporo, ha sido integrar los sistemas de detección de exonucleasa y nanoporo. En particular, [47] el problema es que cuando una exonucleasa hidroliza los enlaces fosfodiéster entre nucleótidos en el ADN, no necesariamente se garantiza que el nucleótido liberado posteriormente se mueva directamente hacia, digamos, un nanoporo de alfa-hemolisina cercano . En 2009, una idea fue unir la exonucleasa al nanoporo, quizás mediante biotinilación a la hemolisina beta barril . [47]

El poro central de la proteína puede estar revestido con residuos cargados dispuestos de manera que las cargas positivas y negativas aparezcan en lados opuestos del poro. Sin embargo, este mecanismo es principalmente discriminatorio y no constituye un mecanismo para guiar a los nucleótidos por un camino particular. [ cita necesaria ]

Referencias

  1. ^ Niedringhaus TP, Milanova D, Kerby MB, Snyder MP, Barron AE (junio de 2011). "Panorama de las tecnologías de secuenciación de próxima generación". Química analítica . 83 (12): 4327–41. doi :10.1021/ac2010857. PMC  3437308 . PMID  21612267.
  2. ^ Greninger AL , Naccache SN, Federman S, Yu G, Mbala P, Bres V, et al. (Septiembre de 2015). "Identificación metagenómica rápida de patógenos virales en muestras clínicas mediante análisis de secuenciación de nanoporos en tiempo real". Medicina del genoma . 7 (1): 99. bioRxiv 10.1101/020420 . doi : 10.1186/s13073-015-0220-9 . PMC 4587849 . PMID  26416663.  
  3. ^ Biclot, Anaïs (29 de mayo de 2023). "Tecnología para hacer frente a las infecciones virales" . Consultado el 7 de julio de 2023 .
  4. ^ Munro, Rory; Holmes, Nadine; Moore, Cristóbal; Carlile, Mateo; Payne, Alejandro; Tyson, John R.; Williams, Thomas; Aliso, Cristóbal; Snell, Lucas B.; Nebbia, Gaia; Santos, Roberto; Suelto, Matt (2023). "Un marco para el seguimiento, análisis y muestreo adaptativo en tiempo real de la secuenciación de nanoporos de amplicones virales". Fronteras en genética . 14 . doi : 10.3389/fgene.2023.1138582 . ISSN  1664-8021. PMC 10083257 . PMID  37051600. 
  5. ^ Nick Loman (15 de mayo de 2015). "Cómo una pequeña mochila para la secuenciación genómica rápida está ayudando a combatir el ébola". La conversación .
  6. ^ "La versión de TGAC del primer laboratorio portátil de secuenciación de ADN'". Eurek¡Alerta! . 19 de marzo de 2015.
  7. ^ "consorcio nanoporo-wgs/NA12878". GitHub . Consultado el 10 de enero de 2017 .
  8. ^ "Solanum pennellii (nuevo cultivar) - PlabiPD". www.plabipd.de . Consultado el 10 de enero de 2017 .
  9. ^ Cao MD, Ganesamoorthy D, Elliott AG, Zhang H, Cooper MA, Coin LJ (julio de 2016). "Algoritmos de transmisión para la identificación de patógenos y potencial de resistencia a antibióticos a partir de la secuenciación MinION (TM) en tiempo real". GigaCiencia . 5 (1): 32. bioRxiv 10.1101/019356 . doi : 10.1186/s13742-016-0137-2 . PMC 4960868 . PMID  27457073.  
  10. ^ Ammar R, Paton TA, Torti D, Shlien A, Bader GD (2015). "Variantes y haplotipos de CYP2D6". F1000Investigación . 4 : 17. doi : 10.12688/f1000research.6037.2 . PMC 4392832 . PMID  25901276. 
  11. ^ "La secuenciación de nanoporos permite decodificar la secuencia de ADN y ARN". WhatisBiotechnology.org .
  12. ^ ab Varongchayakul N, Song J, Meller A, Ginstaff MW (noviembre de 2018). "Detección de proteínas de una sola molécula en un nanoporo: un tutorial". Reseñas de la sociedad química . 47 (23): 8512–8524. doi :10.1039/C8CS00106E. PMC 6309966 . PMID  30328860. 
  13. ^ Talaga DS, Li J (julio de 2009). "Proteína de una sola molécula que se despliega en nanoporos de estado sólido". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 131 (26): 9287–97. doi :10.1021/ja901088b. PMC 2717167 . PMID  19530678. 
  14. ^ abc Chen P, Gu J, Brandin E, Kim YR, Wang Q, Branton D (noviembre de 2004). "Sondeo del transporte de una sola molécula de ADN utilizando nanoporos fabricados". Nano Letras . 4 (11): 2293–2298. Código Bib : 2004NanoL...4.2293C. doi :10.1021/nl048654j. PMC 4160839 . PMID  25221441. 
  15. ^ Si W, Aksimentiev A (julio de 2017). "Detección de nanoporos del plegamiento de proteínas". ACS Nano . 11 (7): 7091–7100. doi : 10.1021/acsnano.7b02718. PMC 5564329 . PMID  28693322. 
  16. ^ Krasilnikov OV; Sabírov, RZ; Ternovsky, VI.; Merzlyak, PG.; Tashmukhamedov, BA. La estructura del canal iónico inducido por la toxina alfa de Staphylococcus aureus. //Fisiología general y biofísica, Eslovenia. —1988. —V.7, —N.5, —P.467—473
  17. ^ ab Liu Z, Wang Y, Deng T, Chen Q (30 de mayo de 2016). "Tecnología de secuenciación de ADN basada en nanoporos de estado sólido". Revista de Nanomateriales . 2016 : 1-13. doi : 10.1155/2016/5284786 .
  18. ^ Kasianowicz JJ, Brandin E, Branton D, Deamer DW (noviembre de 1996). "Caracterización de moléculas de polinucleótidos individuales mediante un canal de membrana". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 93 (24): 13770–3. Código bibliográfico : 1996PNAS...9313770K. doi : 10.1073/pnas.93.24.13770 . PMC 19421 . PMID  8943010. 
  19. ^ ab Stoddart D, Heron AJ, Mikhailova E, Maglia G, Bayley H (mayo de 2009). "Discriminación de un solo nucleótido en oligonucleótidos de ADN inmovilizados con nanoporo biológico". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 106 (19): 7702–7. Código Bib : 2009PNAS..106.7702S. doi : 10.1073/pnas.0901054106 . PMC 2683137 . PMID  19380741. 
  20. ^ ab Purnell RF, Mehta KK, Schmidt JJ (septiembre de 2008). "Identificación de nucleótidos y discriminación de orientación de homopolímeros de ADN inmovilizados en un nanoporo de proteína". Nano Letras . 8 (9): 3029–34. Código Bib : 2008NanoL...8.3029P. doi :10.1021/nl802312f. PMID  18698831.
  21. ^ Clarke J, Wu HC, Jayasinghe L, Patel A, Reid S, Bayley H (abril de 2009). "Identificación continua de bases para la secuenciación de ADN de nanoporos de una sola molécula". Nanotecnología de la naturaleza . 4 (4): 265–70. Código bibliográfico : 2009NatNa...4..265C. doi :10.1038/nnano.2009.12. PMID  19350039.
  22. ^ Reiner JE, Balijepalli A, Robertson JW, Drown BS, Burden DL, Kasianowicz JJ (diciembre de 2012). "Los efectos de la difusión en un motor de secuenciación de ADN basado en exonucleasa/nanoporos". La Revista de Física Química . 137 (21): 214903. Código bibliográfico : 2012JChPh.137u4903R. doi : 10.1063/1.4766363. PMC 4108639 . PMID  23231259. 
  23. ^ ab Stoddart D, Maglia G, Mikhailova E, Heron AJ, Bayley H (2010). "Múltiples sitios de reconocimiento de bases en un nanoporo biológico: dos cabezas piensan mejor que una". Angewandte Chemie . 49 (3): 556–9. doi :10.1002/anie.200905483. PMC 3128935 . PMID  20014084. 
  24. ^ abc Manrao EA, Derrington IM, Pavlenok M, Niederweis M, Gundlach JH (2011). "Discriminación de nucleótidos con ADN inmovilizado en el nanoporo de MspA". MÁS UNO . 6 (10): e25723. Código Bib : 2011PLoSO...625723M. doi : 10.1371/journal.pone.0025723 . PMC 3186796 . PMID  21991340. 
  25. ^ Faller M, Niederweis M, Schulz GE (febrero de 2004). "La estructura de un canal de membrana externa de micobacterias". Ciencia . 303 (5661): 1189–92. Código bibliográfico : 2004 Ciencia... 303.1189F. doi : 10.1126/ciencia.1094114. PMID  14976314. S2CID  30437731.
  26. ^ ab Butler TZ, Pavlenok M, Derrington IM, Niederweis M, Gundlach JH (diciembre de 2008). "Detección de ADN de una sola molécula con un nanoporo de proteína MspA diseñado". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 105 (52): 20647–52. Código Bib : 2008PNAS..10520647B. doi : 10.1073/pnas.0807514106 . PMC 2634888 . PMID  19098105. 
  27. ^ "Premios a la tecnología de secuenciación avanzada 2011". Genoma.gov .
  28. ^ Brinkerhoff, H; Kang, ASW; Liu, J; Aksimentiev, A; Dekker, C (4 de noviembre de 2021). "Múltiples relecturas de proteínas individuales con resolución de un solo aminoácido utilizando nanoporos". Ciencia . 374 (6574): 1509-1513. Código Bib : 2021 Ciencia... 374.1509B. doi : 10.1126/ciencia.abl4381. PMC 8811723 . PMID  34735217. S2CID  243761929. 
  29. ^ Carson S, Wanunu M (febrero de 2015). "Desafíos en el control del movimiento del ADN y la lectura de secuencias mediante dispositivos de nanoporos". Nanotecnología . 26 (7): 074004. Código bibliográfico : 2015Nanot..26g4004C. doi :10.1088/0957-4484/26/7/074004. PMC 4710574 . PMID  25642629. 
  30. ^ Chang S, Huang S, He J, Liang F, Zhang P, Li S, et al. (Marzo de 2010). "Firmas electrónicas de los cuatro nucleósidos de ADN en un espacio de túnel". Nano Letras . 10 (3): 1070–5. Código Bib : 2010NanoL..10.1070C. doi :10.1021/nl1001185. PMC 2836180 . PMID  20141183. 
  31. ^ Sadki ES, Garaj S, Vlassarev D, Golovchenko JA, Branton D (2011). "Incrustar un nanotubo de carbono a lo largo del diámetro de un nanoporo de estado sólido". Revista de ciencia y tecnología del vacío B, Nanotecnología y microelectrónica: materiales, procesamiento, medición y fenómenos . 29 (5): 5. arXiv : 1308.1128 . Código Bib : 2011JVSTB..29e3001S. doi :10.1116/1.3628602. S2CID  32097081.
  32. ^ Ivanov AP, Instuli E, McGilvery CM, Baldwin G, McComb DW, Albrecht T, Edel JB (enero de 2011). "Detector de túneles de ADN incrustado en un nanoporo". Nano Letras . 11 (1): 279–85. Código Bib : 2011NanoL..11..279I. doi :10.1021/nl103873a. PMC 3020087 . PMID  21133389. 
  33. ^ "Laboratorio Drndić - Universidad de Pensilvania". Archivado desde el original el 29 de noviembre de 2011 . Consultado el 17 de diciembre de 2011 .
  34. ^ abcd McNally B, Singer A, Yu Z, Sun Y, Weng Z, Meller A (junio de 2010). "Reconocimiento óptico de nucleótidos de ADN convertidos para secuenciación de ADN de una sola molécula utilizando matrices de nanoporos". Nano Letras . 10 (6): 2237–44. Código Bib : 2010NanoL..10.2237M. doi :10.1021/nl1012147. PMC 2883017 . PMID  20459065. 
  35. ^ Soni GV, Singer A, Yu Z, Sun Y, McNally B, Meller A (enero de 2010). "Detección óptica y eléctrica sincrónica de biomoléculas que atraviesan nanoporos de estado sólido". La revisión de instrumentos científicos . 81 (1): 014301–014301–7. Código Bib : 2010RScI...81a4301S. doi : 10.1063/1.3277116. PMC 2821415 . PMID  20113116. 
  36. ^ abc Liu, Mingxin; Clarke, Laurence J.; Panadero, Susan C.; Jordania, Gregory J.; Burridge, Christopher P. (30 de diciembre de 2019). "Una guía práctica sobre metabarcodificación de ADN para ecólogos entomológicos". Entomología Ecológica . 45 (3). Real Sociedad Entomológica ( Wiley : 373–385. doi : 10.1111/een.12831 . ISSN  0307-6946. S2CID  212923111. ORCID : (ML 0000-0003-0436-4058). (SCB 0000-0002-7593-0267).
  37. ^ abcdef Hamelín, Richard C.; Hueva, Amanda D. (10 de septiembre de 2019). "Biovigilancia genómica de enemigos alienígenas invasores de los bosques: una historia escrita en código". Aplicaciones evolutivas . 13 (1). Blackwell : 95-115. doi :10.1111/eva.12853. ISSN  1752-4571. PMC 6935587 . PMID  31892946. S2CID  202008520.  ORCID : RCH 0000-0003-4006-532X). (ADR 0000-0002-1953-6062).
  38. ^ abcdKennedy , Susan R.; Prost, Stefan; Nublado, Isaac; Rominger, Andrew J.; Gillespie, Romero G.; Krehenwinkel, Henrik (10 de febrero de 2020). "Secuenciación de alto rendimiento para análisis comunitario: la promesa de los códigos de barras de ADN para descubrir diversidad, parentesco, abundancia e interacciones en comunidades de arañas". Genes de desarrollo y evolución . 230 (2). Saltador : 185–201. doi :10.1007/s00427-020-00652-x. ISSN  0949-944X. PMC 7127999 . PMID  32040713.  ORCID : (SRK 0000-0002-1616-3985). (SP 0000-0002-6229-3596). (IO 0000-0001-8614-6892). (AJR 0000-0003-3755-4480). (RGG 0000-0003-0086-7424). (HK 0000-0001-5069-8601).
  39. ^ abc Lawler, Richard R. (21 de octubre de 2018). "Problemas emergentes y duraderos en la genética de la conservación de primates". Revista Anual de Antropología . 47 (1). Revisiones anuales: 395–415. doi : 10.1146/annurev-anthro-102317-050006 . ISSN  0084-6570. S2CID  149616699.
  40. ^ Sajeer P, Muhammad (29 de marzo de 2023). "Tecnología disruptiva: exploración de las implicaciones éticas, legales, políticas y sociales de la tecnología de secuenciación de nanoporos". Informes EMBO . 24 (5): e56619. doi :10.15252/embr.202256619. ISSN  1469-221X. PMC 10157308 . PMID  36988424. S2CID  257803254. 
  41. ^ Davey, S. (diciembre de 2014). "Secuenciación de próxima generación: considerando la ética". Revista Internacional de Inmunogenética . 41 (6): 457–462. doi : 10.1111/iji.12155 . PMID  25345691. S2CID  33081712.
  42. ^ Bayley H (diciembre de 2006). "Secuenciación de moléculas individuales de ADN". Opinión actual en biología química . 10 (6): 628–37. doi :10.1016/j.cbpa.2006.10.040. PMID  17113816.
  43. ^ Loman Nueva Jersey, Watson M (abril de 2015). "Lanzamiento exitoso de prueba para secuenciación de nanoporos". Métodos de la naturaleza . 12 (4): 303–4. doi :10.1038/nmeth.3327. PMID  25825834. S2CID  5604121.
  44. ^ Ashkenasy N, Sánchez-Quesada J, Bayley H, Ghadiri MR (febrero de 2005). "Reconocer una única base en una cadena de ADN individual: un paso hacia la secuenciación del ADN en nanoporos". Angewandte Chemie . 44 (9): 1401–4. doi :10.1002/anie.200462114. PMC 1828035 . PMID  15666419. 
  45. ^ Winters-Hilt S, Vercoutere W, DeGuzman VS, Deamer D, Akeson M, Haussler D (febrero de 2003). "Clasificación de alta precisión de pares de bases de Watson-Crick en los extremos de moléculas de ADN individuales". Revista Biofísica . 84 (2 puntos 1): 967–76. Código Bib : 2003BpJ....84..967W. doi :10.1016/S0006-3495(03)74913-3. PMC 1302674 . PMID  12547778. 
  46. ^ Astier Y, Braha O, Bayley H (febrero de 2006). "Hacia la secuenciación de ADN de una sola molécula: identificación directa de ribonucleósidos y desoxirribonucleósidos 5'-monofosfatos mediante el uso de un nanoporo de proteína diseñado equipado con un adaptador molecular". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 128 (5): 1705–10. doi :10.1021/ja057123+. PMID  16448145.
  47. ^ ab Rusk N (1 de abril de 2009). "Secuenciación barata de tercera generación". Métodos de la naturaleza . 6 (4): 244–245. doi : 10.1038/nmeth0409-244a . S2CID  18893754.

Reseñas