tecnologias

Aplicaciones

Los servicios especializados de genómica, en los que Lifesequencing cuenta con gran experiencia, se centran en tres áreas bien definidas:

• Estudios genómicos:

o Secuenciación de genomas de novo.

Se refiere a la secuenciación de organismos que no han sido secuenciados hasta el momento o no hay disponibilidad de datos de secuencias del genoma.

Este tipo de secuenciación puede ser abordada por diferentes plataformas:

454 ROCHE
El sistema 454 GS FLX + se basa en la secuenciación por síntesis, donde los nucleótidos fluyen de forma secuencial a través de una placa donde cientos de miles de perlas unidas a millones de copias de una única molécula de ADN de hebra sencilla son secuenciadas en paralelo. La adición de uno (o más) nucleótido(s) resulta en una reacción que genera una señal de luz que es recogida por la cámara del equipo.
Este sistema proporciona secuencias largas, una gran exactitud y un alto rendimiento, haciéndolo ideal para grandes proyectos genómicos. Este tipo de lecturas de longitud media, han sido muy utilizadas para la secuenciación de novo de microorganismos y para completar proyectos de secuenciación de organismos más complejos.

ILLUMINA
La tecnología de secuenciación Illumina, basada en la secuenciación por síntesis, es la más exitosa y la más aceptada hoy en día. Los nucleótidos que se van incorporando a la nueva hebra llevan incorporados un terminador reversible y fluorescente. De forma que tras cada adición de un único nucleótido, se capta una imagen y se libera el terminador para que pueda añadirse el siguiente nucleótido. Cada uno de los 4 nucleótidos lleva un fluoróforo distinto. Este método proporciona los datos más precisos del mercado para un amplio rango de aplicaciones. Además, con el kit 300×2 se pueden obtener lecturas de hasta 550 nucleótidos de longitud.

PACBIO
La tecnología SMRT (Single Molecule Real-Time) permite iluminar únicamente el fondo del pocillo donde una molécula de ADN unida a la polimerasa está inmovilizada. Los nucleótidos fosforilados permiten la observación del complejo conforme la polimerasa va sintetizando una nueva hebra de ADN. Esta tecnología permite obtener longitudes más largas, una gran precisión y una cobertura uniforme, lo que le convierte en el sistema ideal para la secuenciación de novo.

o Resecuenciación de genomas.

Con la resecuenciación dirigida, un conjunto de genes o regiones del genoma se aíslan y secuencian, permitiendo a los investigadores ahorrar tiempo y dinero y la focalización en sus áreas específicas de interés.

Este tipo de secuenciación puede ser abordada por diferentes plataformas:

ILUMINA
La tecnología de secuenciación Illumina, basada en la secuenciación por síntesis, es la más exitosa y la más aceptada hoy en día. Los nucleótidos que se van incorporando a la nueva hebra llevan incorporados un terminador reversible y fluorescente. De forma que tras cada adición de un único nucleótido, se capta una imagen y se libera el terminador para que pueda añadirse el siguiente nucleótido. Cada uno de los 4 nucleótidos lleva un fluoróforo distinto. Este método proporciona los datos más precisos del mercado para un amplio rango de aplicaciones. Además, con el kit 300×2 se pueden obtener lecturas de hasta 550 nucleótidos de longitud.

ION TORRENT
Ion Torrent es una plataforma de secuenciación masiva de la firma LifeTechnologies, basada en la secuenciación por síntesis, donde en cada ciclo se incorpora un nucleótido que genera un cambio en el pH, que a su vez provoca un cambio de voltaje que es detectado por unos sensores colocados en la base de cada una de las celdas de la placa donde ocurre la secuenciación. Esta tecnología permite obtener hasta 0,25 Gigabases por carrera, datos procesables para la interpretación de resultados con una exactitud superior al 95 % y una longitud media de lectura de 150 nucleótidos en un plazo de tiempo muy corto, lo que la convierte en una máquina muy competitiva para proyectos de respuesta rápida.

o Secuenciación de BACs/vectores.

Aquí no sé qué poner.

Este tipo de secuenciación puede ser abordada por diferentes plataformas:

454 ROCHE
El sistema 454 GS FLX + se basa en la secuenciación por síntesis, donde los nucleótidos fluyen de forma secuencial a través de una placa donde cientos de miles de perlas unidas a millones de copias de una única molécula de ADN de hebra sencilla son secuenciadas en paralelo. La adición de uno (o más) nucleótido(s) resulta en una reacción que genera una señal de luz que es recogida por la cámara del equipo.
Este sistema proporciona secuencias largas, una gran exactitud y un alto rendimiento, haciéndolo ideal para grandes proyectos genómicos. Este tipo de lecturas de longitud media, han sido muy utilizadas para la secuenciación de novo de microorganismos y para completar proyectos de secuenciación de organismos más complejos.

ILLUMINA
La tecnología de secuenciación Illumina, basada en la secuenciación por síntesis, es la más exitosa y la más aceptada hoy en día. Los nucleótidos que se van incorporando a la nueva hebra llevan incorporados un terminador reversible y fluorescente. De forma que tras cada adición de un único nucleótido, se capta una imagen y se libera el terminador para que pueda añadirse el siguiente nucleótido. Cada uno de los 4 nucleótidos lleva un fluoróforo distinto. Este método proporciona los datos más precisos del mercado para un amplio rango de aplicaciones. Además, con el kit 300×2 se pueden obtener lecturas de hasta 550 nucleótidos de longitud.

o Metagenómica.

La Metagenómica es el estudio de la variación de especies en una muestra microbiana compleja. En el caso de muestras humanas, nos referimos al conjunto de todos los genes de los microorganismos que puede albergar el cuerpo humano. La mayor parte de esas bacterias (entre un 90% y un 95%) se encuentran en el tracto digestivo y el resto (el 5%) en piel y mucosas. Utilizando Secuenciación Masiva es posible investigar comunidades microbianas secuenciando un gen marcador, como por ejemplo el gen 16S rRNA. Con estos datos es posible realizar comparativas de cepas de la misma especie, perfiles mutacionales de cepas evolucionadas o no relacionadas…
La secuenciación metagenómica suele utilizar el 454 GS FLX de Roche, ya que aporta largas longitudes de lecturas, aunque también es posible utilizar la tecnología Illumina, PacBio o Ion Torrent.

Este tipo de secuenciación puede ser abordada por diferentes plataformas:

454 ROCHE
El sistema 454 GS FLX + se basa en la secuenciación por síntesis, donde los nucleótidos fluyen de forma secuencial a través de una placa donde cientos de miles de perlas unidas a millones de copias de una única molécula de ADN de hebra sencilla son secuenciadas en paralelo. La adición de uno (o más) nucleótido(s) resulta en una reacción que genera una señal de luz que es recogida por la cámara del equipo.
Este sistema proporciona secuencias largas, una gran exactitud y un alto rendimiento, haciéndolo ideal para grandes proyectos genómicos. Este tipo de lecturas de longitud media, han sido muy utilizadas para la secuenciación de novo de microorganismos y para completar proyectos de secuenciación de organismos más complejos.

ILLUMINA
La tecnología de secuenciación Illumina, basada en la secuenciación por síntesis, es la más exitosa y la más aceptada hoy en día. Los nucleótidos que se van incorporando a la nueva hebra llevan incorporados un terminador reversible y fluorescente. De forma que tras cada adición de un único nucleótido, se capta una imagen y se libera el terminador para que pueda añadirse el siguiente nucleótido. Cada uno de los 4 nucleótidos lleva un fluoróforo distinto. Este método proporciona los datos más precisos del mercado para un amplio rango de aplicaciones. Además, con el kit 300×2 se pueden obtener lecturas de hasta 550 nucleótidos de longitud.

PACBIO
La tecnología SMRT (Single Molecule Real-Time) permite iluminar únicamente el fondo del pocillo donde una molécula de ADN unida a la polimerasa está inmovilizada. Los nucleótidos fosforilados permiten la observación del complejo conforme la polimerasa va sintetizando una nueva hebra de ADN. Esta tecnología permite obtener longitudes más largas, una gran precisión, y una cobertura uniforme, lo que le convierte en el sistema ideal para la secuenciación de novo.

ION TORRENT
Ion Torrent es una plataforma de secuenciación masiva de la firma LifeTechnologies, basada en la secuenciación por síntesis, donde en cada ciclo se incorpora un nucleótido que genera un cambio en el pH, que a su vez provoca un cambio de voltaje que es detectado por unos sensores colocados en la base de cada una de las celdas de la placa donde ocurre la secuenciación. Esta tecnología permite obtener hasta 0,25 Gigabases por carrera, datos procesables para la interpretación de resultados con una exactitud superior al 95 % y una longitud media de lectura de 150 nucleótidos en un plazo de tiempo muy corto, lo que la convierte en una máquina muy competitiva para proyectos de respuesta rápida.

o Identificación taxonómica de microbiomas.

El microbioma es el conjunto de genes de la comunidad de microorganismos que viven en el hombre colonizando la superficie de la piel, y en mucosas respiratoria, digestiva y urogenital. Estas complejas comunidades tienen una importante influencia en nuestro bienestar. Para poder entender las funciones de estas comunidades necesitamos una resolución detallada y una caracterización comprensiva de cada miembro de la comunidad. Con las técnicas de secuenciación masiva es posible obtener la identificación taxonómica (basada en 16S y 18S rRNA) y el perfil bacteriano o fúngico de la muestra.

Este tipo de secuenciación puede ser abordada por diferentes plataformas:

454 ROCHE
El sistema 454 GS FLX + se basa en la secuenciación por síntesis, donde los nucleótidos fluyen de forma secuencial a través de una placa donde cientos de miles de perlas unidas a millones de copias de una única molécula de ADN de hebra sencilla son secuenciadas en paralelo. La adición de uno (o más) nucleótido(s) resulta en una reacción que genera una señal de luz que es recogida por la cámara del equipo.
Este sistema proporciona secuencias largas, una gran exactitud y un alto rendimiento, haciéndolo ideal para grandes proyectos genómicos. Este tipo de lecturas de longitud media, han sido muy utilizadas para la secuenciación de novo de microorganismos y para completar proyectos de secuenciación de organismos más complejos.

ILLUMINA
La tecnología de secuenciación Illumina, basada en la secuenciación por síntesis, es la más exitosa y la más aceptada hoy en día. Los nucleótidos que se van incorporando a la nueva hebra llevan incorporados un terminador reversible y fluorescente. De forma que tras cada adición de un único nucleótido, se capta una imagen y se libera el terminador para que pueda añadirse el siguiente nucleótido. Cada uno de los 4 nucleótidos lleva un fluoróforo distinto. Este método proporciona los datos más precisos del mercado para un amplio rango de aplicaciones. Además, con el kit 300×2 se pueden obtener lecturas de hasta 550 nucleótidos de longitud.

ION TORRENT
Ion Torrent es una plataforma de secuenciación masiva de la firma LifeTechnologies, basada en la secuenciación por síntesis, donde en cada ciclo se incorpora un nucleótido que genera un cambio en el pH, que a su vez provoca un cambio de voltaje que es detectado por unos sensores colocados en la base de cada una de las celdas de la placa donde ocurre la secuenciación. Esta tecnología permite obtener hasta 0,25 Gigabases por carrera, datos procesables para la interpretación de resultados con una exactitud superior al 95 % y una longitud media de lectura de 150 nucleótidos en un plazo de tiempo muy corto, lo que la convierte en una máquina muy competitiva para proyectos de respuesta rápida.

PACBIO
La tecnología SMRT (Single Molecule Real-Time) permite iluminar únicamente el fondo del pocillo donde una molécula de ADN unida a la polimerasa está inmovilizada. Los nucleótidos fosforilados permiten la observación del complejo conforme la polimerasa va sintetizando una nueva hebra de ADN. Esta tecnología permite obtener longitudes más largas, una gran precisión, y una cobertura uniforme, lo que le convierte en el sistema ideal para la secuenciación de novo.

o Captura de zonas específicas intrónicas o exónicas.

La secuenciación del exoma es el sistema de diagnóstico genético basado en secuenciar e identificar mutaciones en la región codificante (exoma) de todos los genes de un individuo. La secuenciación masiva del exoma proporciona una visión detallada sobre las regiones codificantes del genoma humano, donde se estima que ocurren el 85% de las alteraciones responsables de las enfermedades de origen genético. Por ello, el estudio de esta porción del genoma es hoy el método más eficiente para estudiar el ADN de un paciente e identificar la causa genética de su enfermedad o discapacidad.
La plataforma Ion Torrent, por ejemplo, ofrece la tecnología Ion AmpliSeq que proporciona la construcción de librerías de forma simple y rápida para secuenciar regiones genómicas o genes específicos. Basado en PCR multiplex, la tecnología Ion AmpliSeq requiere tan sólo 10 ng de ADN.

Este tipo de secuenciación puede ser abordada por diferentes plataformas:

ION TORRENT
Ion Torrent es una plataforma de secuenciación masiva de la firma LifeTechnologies, basada en la secuenciación por síntesis, donde en cada ciclo se incorpora un nucleótido que genera un cambio en el pH, que a su vez provoca un cambio de voltaje que es detectado por unos sensores colocados en la base de cada una de las celdas de la placa donde ocurre la secuenciación. Esta tecnología permite obtener hasta 0,25 Gigabases por carrera, datos procesables para la interpretación de resultados con una exactitud superior al 95 % y una longitud media de lectura de 150 nucleótidos en un plazo de tiempo muy corto, lo que la convierte en una máquina muy competitiva para proyectos de respuesta rápida.

¿Illumina también?

• Estudios transcriptómicos.
o RNA-Seq/transcriptómica de genomas o tejidos.
o Meta-transcriptómica.

o Pequeños RNAs (microRNA, RNA no codificantes).

El estudio de la regulación génica ha cobrado gran importancia; esto confirma que la expresión génica tiene influencia directa sobre una gran cantidad de actividades celulares. Aunque es conocida la actividad de las proteínas que intervienen en este proceso, cada día hay más evidencia de que cientos de transcritos pequeños pueden ser factores muy importantes en la regulación genética.1 Estas especies de transcritos pequeños (RNA) salieron a escena al final de la era genómica, como RNA de expresión ubicua y como represores extraordinariamente versátiles de la expresión génica en plantas, animales y hongos.2 Estos RNA diminutos, de aproximadamente 21–26 nt, dependen de la maquinaria del RNA de interferencia (RNAi) para efectuar su acción más conocida, es decir, el silenciamiento de la expresión génica al interactuar con secuencias complementarias.3 Estos RNA se clasifican como a) RNA pequeños de interferencia, siRNA (o “short interfering RNA”, por su nombre en inglés) y b) microRNAs (miRNA). Ambos son componentes de un mecanismo de regulación de la expresión génica basado en transcritos, que funciona principalmente en eucariontes.4,5 Dentro de las nuevas líneas de investigación, estos RNA pequeños se están utilizando con dos propósitos fundamentales: 1) inhibir la actividad viral y de transposones para identificar nuevos métodos de defensa del hospedero contra estos microorganismos, y 2) el silenciamiento de la expresión de genes codificantes de diversas proteínas de interés funcional.6–8 Otros tipos de RNA pequeños poco estudiados son los RNA temporales pequeños (o stRNA por su nombre en inglés: “small temporal RNAs”), y siRNA heterocromáticos. Se ha observado que los siRNA heterocromáticos pueden intervenir en la organización cromosómica y en las modificaciones epigenéticas de regiones específicas dentro del genoma.9

Tomando en cuenta que recientemente el RNAi se ha convertido en uno de los métodos más utilizados para analizar a las células de los mamíferos, y que además tiene el potencial de servir como tratamiento terapéutico de algunas enfermedades esporádicas y hereditarias, en esta revisión se muestra la biogénesis, mecanismos de regulación genómica y aplicaciones de dos de las especies de RNA pequeños más estudiados hasta ahora: los siRNA y miRNA.

• Estudios de regulación génica.
o Metilación.
o Chip-Seq.