Nanopori alla piattaforma di sequenziamento

La dotazione tecnologica della piattaforma di Sequenziamento della Fondazione Edmund Mach si è arricchita di un nuovo strumento per il sequenziamento del DNA: il sequen - ziatore a nanoporo della Oxford Nanopore Technology (ONT). Il principio di funzionamento di questo strumento è concettualmente molto semplice. Ci sono due soluzio - ni a diversa concentrazione di ioni salini separate da una membrana; gli ioni per effetto della diversa concentrazione attraversano la membrana in corrispondenza di speciali proteine canale chiamate appunto ‘nanopori’. Quando è il DNA ad attraversare i pori il flusso di ioni si interrompe, con velocità ed intensità diverse a seconda della sequenza nucleotidica che attraversa il poro. Misurando come varia la corrente di ioni è possibile risalire a quale sequenza di DNA sta attraversando il nanoporo.

La fase di deduzione della sequenza a partire dalla differenza di potenziale in funzione del tempo è chiamata basecalling, letteralmente ‘chiamata delle basi’, ed è un’operazione che ri- chiede un hardware particolare, dello stesso tipo utilizzato nella pratica del mining delle criptovalute.

Fisicamente i sequenziatori ONT sono molto piccoli, tanto da poter essere utilizzati direttamente in campo e rappresentano una vera e propria rivoluzione nell’ambito della biologia molecolare.

I ricercatori della FEM hanno già utilizzato con profitto questi strumenti partecipando al progetto internazionale di sequenziamento del genoma di limone, al progetto tutto italiano del sequenziamento del genoma di castagno e contribuendo anche ad un progetto di esobiologia condotto nella Stazione Spaziale Internazionale (ISS) sui batteri fotosintetici Chroococcidiopsis.