Ученые Лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL) разработали первый в мире мобильный анализатор последовательности генома, новое приложение для iPhone под названием iGenomics. Соединив iPhone с портативным секвенатором ДНК, пользователи могут создать мобильную генетическую лабораторию, напоминающую «трикодер» из «Звездного пути». Приложение iGenomics полностью работает на устройстве iOS, что снижает потребность в портативных компьютерах или крупном оборудовании в полевых условиях, что полезно для работников, занимающихся вопросами пандемии и экологии. Аспин Палатник программировал iGenomics в лаборатории адъюнкт-профессора CSHL Майкла Шаца в течение восьми лет, начиная с 14-летнего стажера средней школы.
Приложение для iPhone было разработано в дополнение к крошечным устройствам для секвенирования ДНК, производимым Oxford Nanopore. Палатник, ныне инженер-программист в Facebook, уже имел опыт создания приложений для iPhone, когда пришел в лабораторию Schatz. Он и Шац поняли, что:
«Поскольку секвенсоры продолжали становиться еще меньше, не было доступных технологий, позволяющих изучать эту ДНК на мобильном устройстве. Большая часть изучения ДНК: выравнивание, анализ выполняется на больших кластерах серверов или ноутбуках высокого класса».
Шац признал, что ученые, изучающие пандемии, «летают в чемоданах, полных нанопор, ноутбуков и других серверов, чтобы проводить такой анализ в отдаленных полях». iGenomics помогает, делая исследования генома более портативными, доступными и доступными.
Пользователи могут AirDrop связывать данные друг с другом, обеспечивая анализ ДНК в самых удаленных местах — даже там, где нет доступа к Интернету. По словам Шаца, iGenomics вскоре может попасть в руки астронавтов:
«Есть большой интерес к секвенированию ДНК в космосе. Я пытаюсь понять, есть ли способ доставить туда iGenomics. Есть много людей, которые заинтересованы в этом. Это настоящее свидетельство того, как это будет невозможно сделать, знаете ли, какой-либо анализ на обычных компьютерах. Их просто невозможно взять с собой ».
В журнале Gigascience , Палатник и Шац сообщают, что алгоритм iGenomics может быстро отображать последовательности ДНК вирусных патогенов, таких как вирус гриппа или вирус Зика, и определять мутации, важные для диагностики и лечения. Они также предоставляют онлайн-руководство по анализу других вирусных геномов, например, от пациента с SARS-CoV-2.
Шац мечтает, что это устройство поможет как полевым работникам, так и обычным ученым:
«Сегодня все мы носим в карманах профессиональные фотоаппараты, поэтому нетрудно представить, что в ближайшие пару лет у всех нас также будут свои собственные секвенаторы ДНК на своих смартфонах. Существует так много возможностей для измерения наших окружающей среды и поищите патогены, возможно, даже сделайте сканирование самого себя ».
