¿Qué ha impulsado la tremenda reducción en el costo de la secuenciación del genoma?

Esta es una visión general bastante técnica, por lo que voy a editar mi respuesta para poder aclararla si quieres que lo haga.

Competencia entre varias secuencias de escopeta paralelas masivamente paralelas de “próxima generación” (probablemente ahora se llamarán corriente o segunda generación) de varias lecturas cortas superpuestas múltiples con cobertura múltiple de la secuencia, que se ensamblan usando computadoras. hecho posible por el aumento en el poder de procesamiento de la computadora establecido por la Ley de Moore.

Ejemplos de compañías / sistemas:
• Illumina, que adquirió la tecnología de secuenciación de terminación de cadena didesoxi reversible conjugada con colorante / flúor de Solexa de Cambridge, Reino Unido.
• 454 Pirosecuenciación de Roche.
• Secuenciación ABi SOLiD (Secuenciación por ligadura y detección de oligonucleótidos) de Applied Biosciences (una empresa de Life Technologies).
Todos usan fluroforos excitados por láser y leídos por fotodetectores: se usa una longitud de onda diferente (y, por lo tanto, color) para cada una de las 4 bases diferentes que se encuentran en el ADN normal.

Wikipedia, como siempre, tiene una excelente visión general de las nuevas, actuales y futuras tecnologías de secuenciación: http://en.wikipedia.org/wiki/DNA…

Se están desarrollando técnicas de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) que están diseñadas para trabajar a temperatura constante y no requieren un termociclador para calentar y enfriar la mezcla de reacción para las diferentes fases de la reacción de PCR, y por lo tanto serán más rápidas e incluso más altas -transformación

Es una historia un poco larga, así que tengan paciencia conmigo …

El proyecto del genoma humano demostró que la comunidad científica estaba dispuesta a gastar miles de millones de dólares en un único genoma humano. Había un gran mercado para los datos de secuencia.

No solo eso, sino que el proyecto provocó una gran discusión sobre la utilidad de la secuenciación del genoma, ¿qué nueva ciencia podrías hacer? ¿Cuáles fueron las aplicaciones médicas de secuenciación rápida, barata y? La gente comenzó a hablar más sobre “medicina personalizada”.

La secuenciación “Sanger” que se usó en el proyecto del genoma humano fue lenta y difícil de paralelar. Así que los proyectos y las startups para desarrollar métodos más baratos y más rápidos comenzaron a recibir fondos. Y después de un tiempo comenzaron a aparecer nuevas tecnologías. Primero desde 454 y Solexa. Más tarde, de ABI (el mayor proveedor de secuenciación de Sanger, que probablemente estaba empezando a ver desaparecer su mercado).

Solexa fue comprado por Illumina. Y ahora es, de lejos, el líder del mercado. Realmente es el analizador de genoma y hiseq lo que ha impulsado el rendimiento desde una perspectiva tecnológica.

El éxito de Illumina en sí mismo ha impulsado más inversiones en el mercado, con una gran cantidad de nuevas empresas que intentan desarrollar tecnologías con un rendimiento aún mayor, a un costo menor.

¿Cuándo llegaremos a $ 1000? Bien, cuidaría de AGBT la próxima semana y vería qué pasa. (Trabajo para una empresa que se presenta allí, así que puedo ser parcial …). Pero ciertamente diría que el genoma de $ 1000 dólares no está muy lejos.

Sin embargo, el costo más grande, incluso ahora, es el análisis de los datos, que generalmente no es sencillo. Este es un problema que aún no se ha resuelto.

Otras respuestas son buenas. Daré una breve razón fundamental que, en mi opinión, es la base para eso: hemos pasado de un millón de reacciones de secuenciación en un millón de tubos a un millón de reacciones de secuenciación en un tubo.

La antigua forma de secuenciación consistía en colocar fragmentos de ADN en tubos individuales, agregar reactivos y luego analizar los resultados. Esto comenzó en tubos individuales, luego en “placas” de 96 o 384 tubos conectados entre sí. La automatización (robots) ayudó, pero siempre estuvo limitado por la cantidad práctica de tubos y ciertos volúmenes mínimos de reactivos (realmente, pequeños volúmenes de agua no quieren quedarse donde los puso).

Los instrumentos de segunda generación le permiten hacer millones de reacciones de secuencia al mismo tiempo, en comparación con solo 96 o 384. Lo hacen tomando los bits de ADN e inmovilizándolos de algún modo (por ejemplo, Illumina los pega en una superficie de vidrio). Entonces todos los bits de ADN se sumergen en un solo pequeño volumen de reactivos de secuenciación. De esta forma, mantendrá separadas todas las piezas de ADN sin necesidad de millones de tubos, y el volumen total de reactivos es mucho menor que el de millones de tubos. Por lo tanto, necesita mucha menos automatización, mucho menos tiempo de práctica y mucho menos de los reactivos caros.