454 Науки о жизни
| Промышленность | Биотехнология |
|---|---|
| Основан | 2000 |
| Судьба | Приобретена Roche в 2007 году и закрыта Roche в 2013 году (производство прекращено в середине 2016 года). |
| Главное управление | , олень |
| Продукты | Секвенаторы генома , реагенты |
| Услуги | Секвенирование генетических образцов |
454 Life Sciences — биотехнологическая компания, базирующаяся в Брэнфорде, штат Коннектикут , которая специализировалась на высокопроизводительном секвенировании ДНК . Она была приобретена Roche в 2007 году и закрыта Roche в 2013 году, когда ее технология стала неконкурентоспособной, хотя производство продолжалось до середины 2016 года. [1]
История [ править ]
Компания 454 Life Sciences была основана Джонатаном Ротбергом. [2] и первоначально была известна как 454 Corporation, дочерняя компания CuraGen. За свой метод недорогого секвенирования генов компания 454 Life Sciences была награждена Золотой медалью Wall Street Journal за инновации в категории биотехнологий и медицины в 2005 году. [3] Имя 454 было кодовым названием, под которым проект упоминался в CuraGen, и цифры не имеют особого значения. [4]
В ноябре 2006 года Ротберг, Майкл Эгхольм и его коллеги из 454 опубликовали вместе со Сванте Паабо в журнале Nature титульную статью , описывающую первый миллион пар оснований генома неандертальца, и инициировали проект «Геном неандертальца» , чтобы завершить последовательность генома неандертальца к 2009 году. [5]
В конце марта 2007 года Roche Diagnostics приобрела 454 Life Sciences за 154,9 миллиона долларов США. [6] Он остался отдельной бизнес-единицей. [7] В октябре 2013 года компания Roche объявила, что закроет 454 и прекратит поддержку платформы к середине 2016 года. [8]
В мае 2007 года 454 опубликовали результаты проекта «Джим»: секвенирование генома Джеймса Уотсона , соавтора первооткрывателя структуры ДНК. [9] [10]
Технология [ править ]
В компании 454 Sequencing использовалась крупномасштабная система параллельного пиросеквенирования, способная секвенировать примерно 400-600 мегабаз ДНК за 10 часов работы на геномном секвенаторе FLX с реагентами серии GS FLX Titanium. [11]
Система основывалась на фиксации фрагментов ДНК , распыленных и лигированных с помощью адаптера, на небольших шариках для захвата ДНК в эмульсии «вода в масле» . ДНК, фиксированную на этих шариках, затем амплифицировали с помощью ПЦР . Каждую связанную с ДНК бусину помещали в лунку размером ~29 мкм на PicoTiterPlate , волоконно-оптическом чипе. смесь ферментов , таких как ДНК-полимераза , АТФ-сульфуралаза и люцифераза В лунку также была помещена . Затем PicoTiterPlate помещали в систему GS FLX для секвенирования.
GS20 В 2005 году компания 454 выпустила секвенатор , первый секвенатор ДНК нового поколения на рынке . В 2008 году компания 454 Sequencing выпустила реагенты серии GS FLX Titanium для использования в приборе Genome Sequencer FLX с возможностью секвенирования 400–600 миллионов пар оснований за один цикл с длиной считывания 400–500 пар оснований. В конце 2009 года компания 454 Life Sciences представила систему GS Junior, настольную версию системы геномного секвенатора FLX. [12]
ДНК эмПЦР Подготовка библиотеки и
Геномную ДНК фракционировали на более мелкие фрагменты (300-800 пар оснований) и полировали (затупляли с каждого конца). Затем к концам фрагментов лигировали короткие адаптеры. Эти адаптеры предоставили праймирующие последовательности как для амплификации, так и для секвенирования фрагментов библиотеки образцов. Один адаптер (адаптер B) содержал 5'- биотиновую метку для иммобилизации библиотеки ДНК на шариках, покрытых стрептавидином . После восстановления разрыва небиотинилированная цепь высвобождалась и использовалась в качестве библиотеки одноцепочечной матричной ДНК (оцДНК). Библиотеку оцДНК оценивали на предмет ее качества, а оптимальное количество (копий ДНК на шарик), необходимое для эмПЦР, определяли путем титрования. [13]
Библиотеку оцДНК иммобилизовали на шариках. Гранулы, содержащие фрагмент библиотеки, содержали одну молекулу оцДНК. Библиотеку, связанную с шариками, эмульгировали с реагентами для амплификации в смеси воды в масле. Каждый шарик улавливали в собственном микрореакторе, где происходила ПЦР-амплификация. В результате были получены иммобилизованные на шариках клонально амплифицированные фрагменты ДНК.
Секвенирование [ править ]
 | Эта статья нуждается в дополнительных ссылок для проверки . ( август 2022 г. ) |
Бусины из одноцепочечной матричной ДНК-библиотеки добавляли к смеси для инкубации шариков ДНК (содержащей ДНК-полимеразу) и наслаивали ферментные шарики (содержащие сульфуразу и люциферазу) на устройство PicoTiterPlate. Устройство центрифугировали для внесения гранул в лунки. Слой ферментных шариков обеспечивал сохранение положения шариков ДНК в лунках во время реакции секвенирования. Процесс осаждения шариков был разработан таким образом, чтобы максимизировать количество лунок, содержащих один шарик амплифицированной библиотеки.
Загруженное устройство PicoTiterPlate помещали в инструмент Genome Sequencer FLX. Подсистема жидкостной диагностики доставляла реагенты для секвенирования (содержащие буферы и нуклеотиды) по лункам планшета. Четыре нуклеотида ДНК добавляли последовательно в фиксированном порядке через устройство PicoTiterPlate во время сеанса секвенирования. Во время потока нуклеотидов миллионы копий ДНК, связанных с каждой из бусинок, секвенировались параллельно. нуклеотид, комплементарный Когда в лунку добавляли цепи матрицы, полимераза удлиняла существующую цепь ДНК путем добавления нуклеотида(ов). Добавление одного (или более) нуклеотидов приводило к появлению светового сигнала, который регистрировался ПЗС-камерой прибора. Этот метод был основан на секвенировании синтезом и назывался пиросеквенированием . [14] Сила сигнала была пропорциональна количеству нуклеотидов; например, участки гомополимера, включенные в поток одиночных нуклеотидов, генерировали более сильный сигнал, чем отдельные нуклеотиды. Однако сила сигнала для участков гомополимера была линейной только до восьми последовательных нуклеотидов, после чего сигнал быстро падал. [15] Данные хранились в файлах стандартного формата блок-схем (SFF) для последующего анализа.
См. также [ править ]
Примечания [ править ]
- ^ Холлмер, Марк (17 октября 2013 г.). «Roche закроет 454 Life Sciences, поскольку это снижает фокус на секвенировании генов» . Жестокие биотехнологии .
- ^ Пак, Андреа (15 февраля 2022 г.). «Quantum-Si назначает основателя Ротберга, плодовитого предпринимателя в области медицинских технологий, временным генеральным директором» . Жестокие биотехнологии . Проверено 22 февраля 2022 г.
- ^ Тотти, Майкл (24 октября 2005 г.). «Лучшая идея» . Журнал "Уолл Стрит . Архивировано из оригинала 30 сентября 2015 года . Проверено 13 марта 2017 г.
- ^ Поллак, Эндрю (22 августа 2003 г.). «Компания заявляет, что нанесла на карту гены вируса за один день» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ Грин, Ричард Э.; Краузе, Йоханнес; Птак, Сьюзен Э.; Бриггс, Адриан В.; Ронан, Майкл Т.; Саймонс, Ян Ф.; Ду, Лей; Эгхольм, Майкл; Ротберг, Джонатан М.; Паунович, Майя; Паабо, Сванте (ноябрь 2006 г.). «Анализ одного миллиона пар оснований ДНК неандертальца» . Природа . 444 (7117): 330–336. Бибкод : 2006Natur.444..330G . дои : 10.1038/nature05336 . ПМИД 17108958 .
- ^ «Рош» приобретает компанию 454 Life Sciences, чтобы укрепить свое присутствие в сфере сверхбыстрого секвенирования генов» . Архивировано из оригинала 29 августа 2012 года . Проверено 14 ноября 2012 г.
- ^ «Roche выкупает технологию секвенирования 454» . Жестокая биотехнология . 28 марта 2007 г.
- ^ «После решения Roche закрыть 454 клиенты планируют перейти на другие платформы» . 22 октября 2013 г.
- ^ Уилер, округ Колумбия; Шринивасан, М.; Эгхольм, М.; Шен, Ю.; Чен, Л.; МакГуайр, А.; Он, В.; Чен, Ю.Дж.; Махиджани, В.; Рот, GT; Гомес, X.; Тартаро, К.; Ниязи, Ф.; Тюркотт, CL; Иржик, врач общей практики; Лупски-младший; Шино, К.; Песня, Х.-З.; Лю, Ю.; Юань, Ю.; Назарет, Л.; Цинь, X.; Музный, ДМ; Маргулис, М.; Вайншток, генеральный директор; Гиббс, РА; Ротберг, Дж. М. (2008). «Полный геном человека путем массового параллельного секвенирования ДНК» . Природа . 452 (7189): 872–876. Бибкод : 2008Natur.452..872W . дои : 10.1038/nature06884 . ПМИД 18421352 .
- ^ «Проект Джим: личный геном Ватсона становится достоянием общественности» . Архивировано из оригинала 21 ноября 2008 года . Проверено 16 июня 2007 г.
- ^ Карл, В; и другие. (2009). «Секвенирование нового поколения: от фундаментальных исследований к диагностике» . Клиническая химия . 55 (4): 41–47. дои : 10.1373/clinchem.2008.112789 . ПМИД 19246620 .
- ^ «454 Life Sciences представляет новый настольный секвенатор, значительные улучшения в системе геномного секвенатора FLX, включая считывания 1000 п.о. на 2010 год» (пресс-релиз). 454 Науки о жизни. 19 ноября 2009 года. Архивировано из оригинала 15 ноября 2011 года . Проверено 19 ноября 2009 г.
- ^ Чжэн, З; и другие. (2010). «Массовое параллельное пиросеквенирование без титрования с использованием следовых количеств исходного материала» . Нуклеиновые кислоты Рез . 38 (13): е137. дои : 10.1093/nar/gkq332 . ПМК 2910068 . ПМИД 20435675 .
- ^ Кинг, С; Скотт-Хортон, Т. (2008). «Пиросеквенирование: простой метод точного генотипирования» . J Vis Exp (11). дои : 10.3791/630 . ПМЦ 2582836 . ПМИД 19066560 .
- ^ Маргулис, Марсель; Майкл Эгхольм; Еще 54 соавтора (15 сентября 2005 г.). «Секвенирование генома в открытых микрофабрикатах пиколитровых реакторов высокой плотности» . Природа . 437 (7057). Издательская группа «Природа»: 376–380. Бибкод : 2005Natur.437..376M . дои : 10.1038/nature03959 . ПМЦ 1464427 . ПМИД 16056220 .
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
- Несуществующие биотехнологические компании США
- Несуществующие производственные компании, базирующиеся в Коннектикуте
- Биотехнологические компании, основанные в 2000 году.
- Компании, базирующиеся в округе Нью-Хейвен, штат Коннектикут.
- секвенирование ДНК
- Геномные компании
- Биотехнологические компании, ликвидированные в 2013 году.
- 2000 заведений в Коннектикуте
- Закрытие в 2013 году в Коннектикуте