Halcyon Molecular è una startup che vuole arrivare a capire come il genoma umano si sequenzia, per trovare una cura a molte malattie ed estendere la durata e la qualità della vita. Fu finanziata da Musk nel 2010. L’obiettivo è di arrivare a “sequence 100 percent complete human genome in less than ten minutes for less tha[n] $100”.
Sequenziamento del DNA
Il sequenziamento del DNA è la determinazione dell’ordine dei diversi nucleotidi (quindi delle quattro basi azotate che li differenziano, cioè Adenina, Citosina, Guanina e Timina) che costituiscono l’acido nucleico. La sequenza del DNA contiene tutte le informazioni genetiche ereditarie che sono alla base per lo sviluppo di tutti gli organismi viventi. All’interno di questa sequenza sono codificati i geni di ogni organismo vivente, nonché le istruzioni per esprimerli nel tempo e nello spazio. Determinare la sequenza è dunque utile nella ricerca del perché e come gli organismi vivono.
Sono state ideate diverse strategie per ottenere la sequenza nucleotidica del DNA. I primi metodi erano piuttosto complicati. Tuttavia, una svolta si ebbe nel 1975, con la prima pubblicazione di una strategia sviluppata da Frederick Sanger e collaboratori (chiamato metodo Sanger, dal nome del suo scopritore), che ricevette per questo il suo secondo premio Nobel. Un’altra strategia fu sviluppata da Maxam e Gilbert nel 1977 ed è conosciuta sotto il nome di metodo di Maxam e Gilbert. Quest’ultimo si basa su modificazioni chimiche del DNA. I primi tempi fu molto usato, poiché considerato innovativo, ma data la difficoltà delle procedure e la poca innovazione nel tempo, gli sono stati preferiti altri metodi.
il metodo sanger
Il metodo Sanger è cosiddetto enzimatico, poiché richiede l’utilizzo di un enzima. Con questo metodo possiamo sequenziare fino a 700 coppie di basi alla volta. Il principio della tecnica si basa sull’utilizzo di nucleotidi dideossitrifosfato (ddNTP, il cui zucchero è privo del gruppo ossidrile in posizione 3′) modificati artificialmente per interrompere la reazione di sintesi in posizioni specifiche. Così, si formano tanti frammenti di uno stesso filamento.
Dal campione di DNA da sequenziare, viene isolato un frammento. Ad ogni ddNTP (dideossiribonucleotidi trifosfati) si lega un colorante diverso. A questo punto, al frammento di DNA, viene aggiunto un primer, la DNA polimerasi, i dNTP (deossinucleoside trifosfato) ed i ddNTP fluorescenti. La sintesi ha inizio.
Si dividono i segmenti per elettroforesi. Per mezzo di un laser, viene rivelato il colore dei frammenti. In questo modo si può dedurre il colore di ciascun frammento di DNA e convertirla nella sequenza complementare del filamento stampo.
Sequenziamento ad elevato parallelismo
Nei primi anni del 2000 sono iniziate ad apparire innovative tecnologie che, per la loro elevata capacità produttive, dovute anche alla possibilità di effettuare un elevatissimo numero di sequenziamenti contemporaneamente, sono state denominate tecnologie ad elevato parallelismo. Questa evoluzione ha determinato la nascita e lo sviluppo di molteplici tecnologie dotate di alta processività, raggruppate sotto la denominazione di Next Generation Sequencing.
