Neues Material vergünstigt DNA-Sequenzierung

Molybdändisulfid (MoS2) bietet eine neue und kostengünstige Möglichkeit, DNA zu sequenzieren. Forscher der University of Illinois http://illinois.edu haben festgestellt, dass eine dünne Schicht des Materials durch die darin enthaltenen Nanoporen geeignet ist, um die Abfolge der DNA-Basen Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Thymin (T) genau zu dokumentieren.

DNA-Pläne für jeden Mensch

„Das Ziel dieser Untersuchung ist es, eine Art von DNA-Sequenzierungs-Vorrichtung für zu Hause zu schaffen“, erklärt Forscher Barati Farimani. „Wir sind auf dem Weg dorthin, indem wir Technologien finden, die schnell, günstig und genau das Genom des Menschen entschlüsseln. Einen Plan der eigenen DNA zu haben, kann helfen, Krankheiten vorzubeugen oder schon in den frühesten Entwicklungsstadien festzustellen.“

Narayana Aluru, Professor an der University of Illinois, erklärt, dass es eines der großen Ziele ist, ein Sequenzierungsverfahren zu entwickeln, dass unter 1.000 Dollar (ca. 750 Euro) kostet.

„Wenn jeder seine DNA kostengünstig sequenzieren kann und so den Plan seiner Gene kennt, kann er viel wachsamer sein, was im eigenen Körper vorgeht“, sagt dazu Farimani.

Nicht jedes Material eignet sich für Sequenzierung

Nanoporen wurden bereits getestet, um DNA-Sequenzierungen durchzuführen. Diese winzigen Löcher werden in eine dünne Materialschicht gebohrt und sind nur so groß, dass ein einzelnes DNA-Molekül durchpasst.

Mithilfe von elektrischem Strom wird die DNA durch die Nanoporen geleitet, und die Schwankungen der elektrischen Spannung geben Aufschluss darüber, welche DNA-Base gerade die Nanopore passiert.

Graphen war bisher das beliebteste Material für solche DNA-Sequenzierungen mittels Nanoporen. Graphen hat den Vorteil, dass es, so wie Molybdändisulfid, aus nur einer Schicht von Atomen besteht.

Jedoch bleibt die DNA leicht an Graphen kleben – das wiederum erzeugt Schwankungen in der elektrischen Spannung, die schwer auszulesen sind. MoS2 hingegen ist nicht klebrig.