Real-time Multiplex Single-Molecule DNA Sequencing

实时多重单分子 DNA 测序

基本信息

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Genome sequencing has revolutionized biology and medicine. A 5-fold decrease in sequencing cost over the past 10 years has fueled an explosive growth in the availability of genome sequence data for numerous organisms. Despite these advances, the vast majority of the value from sequence data has yet to be realized, as the cost of routine sequencing is prohibitive. Current sequencing technologies based on capillary electrophoresis will likely not allow order-of-magnitude decreases in cost. Alternative sequencing technologies are required. Here we propose to use DNA polymerase enzyme as a fast and frugal sequencing engine by monitoring DNA polymerization in real-time. Nanofluidics, Inc. was established as a spin-out from Cornell University explicitly to leverage 2 technological advances that enable real-time single-molecule sequencing system. The first is an optical confinement technology, the zero-mode waveguide (ZMW), which allows detection of single nucleotide incorporation in real-time during processive DNA polymerization. The second, terminal-phosphate fluorescent labeling, is a method of attaching fluorophores to nucleotides such that they are automatically removed from the DNA strand after incorporation. By leaving the DNA structure un-hindered with fluorophores, this method allows highly processive incorporation even using 100% replacement with labeled nucleotides. The combination of these technologies eliminates the need for slow and expensive washing of the reaction or un-blocking of the polymerase. Because the polymerase is free-running, the sequence read can proceed as long as the polymerase continues synthesizing, which can be as long as hundreds of thousands of bases. Both the ZMW and the polymerase are small, and the system has no fluidics or moving parts, making the technology amenable to high degrees of multiplexing. The goal of this program is to deploy these technologies in a 4-color, real-time, multiplex single-molecule DNA sequencing system that will enable sequencing of a mammalian genome for $50,000 by 2008, and $1000 by 2010.
描述(由申请人提供):基因组测序已经彻底改变了生物学和医学。在过去的10年中,测序成本下降了5倍,这推动了许多生物体基因组序列数据的爆炸性增长。尽管取得了这些进展,但序列数据的绝大多数价值尚未实现,因为常规测序的成本过高。目前基于毛细管电泳的测序技术可能不允许成本的数量级下降。需要替代测序技术。在这里,我们建议使用DNA聚合酶作为一个快速和节俭的测序引擎,通过实时监测DNA聚合。Nanofluidics公司是作为康奈尔大学的一个分支而建立的,明确地利用了2项技术进步,使实时单分子测序系统成为可能。第一种是光学限制技术,零模波导(ZMW),它允许在进行性DNA聚合过程中实时检测单核苷酸掺入。第二,末端磷酸荧光标记,是一种将荧光团连接到核苷酸上的方法,这样它们在掺入后自动从DNA链上除去。通过使DNA结构不受荧光团的阻碍,该方法允许高度进行性掺入,即使使用标记核苷酸的100%替换。这些技术的组合消除了对反应的缓慢且昂贵的洗涤或聚合酶的解封闭的需要。因为聚合酶是自由运行的,所以只要聚合酶继续合成,序列读取就可以进行,其可以长达数十万个碱基。ZMW和聚合酶都很小,并且该系统没有流体或移动部件,使得该技术适用于高度的多路复用。该计划的目标是在四色、实时、多重单分子DNA测序系统中部署这些技术,到2008年,该系统将使哺乳动物基因组测序的成本达到5万美元,到2010年达到1000美元。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

STEPHEN WHITFIELD TURNER其他文献

STEPHEN WHITFIELD TURNER的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('STEPHEN WHITFIELD TURNER', 18)}}的其他基金

FMR 1-SLS: Improving Fragile X diagnosis using amplification-free single locus ta
FMR 1-SLS:使用无扩增单基因座 ta 改善脆性 X 诊断
  • 批准号:
    8591962
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
Direct Single Base-Pair Real-Time DNA Methylation Sequencing
直接单碱基对实时 DNA 甲基化测序
  • 批准号:
    7857717
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
Direct Single Base-Pair Real-Time DNA Methylation Sequencing
直接单碱基对实时 DNA 甲基化测序
  • 批准号:
    7944006
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
Real-time Multiplex Single-Molecule DNA Sequencing
实时多重单分子 DNA 测序
  • 批准号:
    7921327
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
Real-time Multiplex Single-Molecule DNA Sequencing
实时多重单分子 DNA 测序
  • 批准号:
    7103689
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
Real-time Multiplex Single-Molecule DNA Sequencing
实时多重单分子 DNA 测序
  • 批准号:
    6961150
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
Zero-Mode Waveguides for Single-Molecule Detection
用于单分子检测的零模式波导
  • 批准号:
    6693874
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
Nanofluidics-based DNA Screening Device
基于纳米流体的 DNA 筛选装置
  • 批准号:
    6444518
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:

相似国自然基金

SERS探针诱导TAM重编程调控头颈鳞癌TIME的研究
  • 批准号:
    82360504
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
华蟾素调节PCSK9介导的胆固醇代谢重塑TIME增效aPD-L1治疗肝癌的作用机制研究
  • 批准号:
    82305023
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于MRI的机器学习模型预测直肠癌TIME中胶原蛋白水平及其对免疫T细胞调控作用的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
结直肠癌TIME多模态分子影像分析结合深度学习实现疗效评估和预后预测
  • 批准号:
    62171167
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    57 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Time-lapse培养对人类胚胎植入前印记基因DNA甲基化的影响研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
萱草花开放时间(Flower Opening Time)的生物钟调控机制研究
  • 批准号:
    31971706
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    59.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高频数据波动率统计推断、预测与应用
  • 批准号:
    71971118
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Time-of-Flight深度相机多径干扰问题的研究
  • 批准号:
    61901435
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于线性及非线性模型的高维金融时间序列建模:理论及应用
  • 批准号:
    71771224
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    49.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Finite-time Lyapunov 函数和耦合系统的稳定性分析
  • 批准号:
    11701533
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Seeing the Bio-Nano "Talk" in the brain via real-time multiplex tracking
通过实时多重跟踪看到大脑中的生物纳米“谈话”
  • 批准号:
    DP230102459
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Development of multiplex real-time PCR assays for differentiating SARS-CoV-2 from other respiratory and enteric pathogens
开发多重实时 PCR 检测方法以区分 SARS-CoV-2 与其他呼吸道和肠道病原体
  • 批准号:
    10449687
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
Quantification of Soil Fungi by Multiplex Real Time PCR
通过多重实时 PCR 定量土壤真菌
  • 批准号:
    450478-2013
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) Biosensing Microarray for Multiplex, Real-time Single-Cell Immunophenotyping
用于多重、实时单细胞免疫表型分析的局域表面等离子共振 (LSPR) 生物传感微阵列
  • 批准号:
    1263889
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Real-time Multiplex Single-Molecule DNA Sequencing
实时多重单分子 DNA 测序
  • 批准号:
    7921327
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
Real time quantitative multiplex analysis of cell-cell interactions
细胞间相互作用的实时定量多重分析
  • 批准号:
    7932865
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
Real time quantitative multiplex analysis of cell-cell interactions
细胞间相互作用的实时定量多重分析
  • 批准号:
    7692593
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
Fast and efficient real-time PCR - Multiplex real-time PCR
快速高效的实时 PCR - 多重实时 PCR
  • 批准号:
    364101-2007
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
    Industrial Research Fellowships
Real-time Multiplex Single-Molecule DNA Sequencing
实时多重单分子 DNA 测序
  • 批准号:
    7103689
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
System for Multiplex Real-Time Analysis of Nucleic Acids
核酸多重实时分析系统
  • 批准号:
    6935717
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 216.27万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了