Puzzelstrategie versnelt sequensing

Dankzij de wiskunde, die steekt achter het oplossen van Sudoku-puzzels, kun je voortaan tienduizenden DNA-monsters tegelijk sequensen in één apparaat. Dat betekent dat de kosten drastisch omlaag kunnen, zo claimt Gregory Hannon (Cold Spring Harbour Laboratory, VS) in het voorpagina-artikel van het julinummer van Genome Research.

Met de nieuwste generatie sequensers is het ‘multiplexen’van een groot aantal monsters technisch geen enkel probleem. Alleen weet je dan achteraf niet welke sequentie bij welk monster hoort. Tot nu toe lost men dat op door elk monster te labelen met een korte DNA-sequentie als moleculaire ‘streepjescode’, maar dat is tijdrovend en lukt slechts met een paar honderd monsters tegelijk. De capaciteit van de dure sequenser wordt zo dus maar zeer gedeeltelijk benut.

Hannon en collega’s zijn nu op het idee gekomen om de monsters in een bepaald patroon te mengen. Daarbij creëren ze een groot aantal ‘pools’ die in hun geheel met één code worden gelabeld. Omdat elk monster in verschillende pools zit, en je precies weet welke pools dat zijn, kun je achteraf met een grote mate van zekerheid reconstrueren welke gevonden sequentie bij welk monster moet horen.

De manier waarop je de monsters over de pools verdeelt, doet zeer sterk denken aan de 200jaar oude Chinese wiskunde die achter het maken (en het oplossen) van sudoku’s zit. Vandaar dat Hannon zijn methode maar meteen ‘DNA Sudoku’ heeft gedoopt.

In theorie moet je zo meer dan 100.000 monsters tegelijk kunnen sequensen. Hij schat dat een project, dat nu nog 10 miljoen dollar kost, dan ineens voor 50.000 tot 80.000 dollar kan worden uitgevoerd.

bron: Cold Spring Harbor Laboratory

P.S. het boekje ‘Scheikunde Sudoku’ is nog steeds te bestellen bij de uitgever van C2W.