Secuenciación de ADN: herramientas para develar los misterios de nuestro genoma
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La secuenciación del ADN es un método de laboratorio que involucra un conjunto de técnicas de biología molecular y bioquímica con el fin de determinar la secuencia de una molécula de ADN (si no recuerdas qué es el ADN haz clic aquí) para revisar un artículo previo de Noisy Science) y es uno de los más importantes desarrollos que ha revolucionado la biología y medicina moderna. Actualmente, la secuenciación de ADN es extensamente usada en la investigación biomédica y constantemente se están desarrollando nuevos y mejores métodos.
Pero antes de hablar acerca de las técnicas actuales, revisemos un poco de historia. El método inicial, conocido como secuenciación Sanger, fue desarrollado en 1975 por el científico Frederick Sanger, quien años más tarde recibiría el Premio Nobel de química por sus contribuciones al entendimiento de las secuencias de ADN.
¿Cómo funciona la secuenciación Sanger?
Fuente: Youtube/Brandon Ortiz Casas
Si bien el método Sanger se logró automatizar luego de un tiempo, métodos más sensibles, menos costosos y más rápidos eran necesarios. El Proyecto del Genoma Humano, inició utilizando la secuenciación Sanger, pero más adelante aparecieron los métodos de secuenciación de nueva generación (NGS por sus siglas en inglés), los cuales permitieron detectar partes del genoma humano que no se habían evidenciado anteriormente, mejorando así el genoma de referencia. NGS son métodos de alto rendimiento que permiten la secuenciación de millones de fragmentos de ADN paralelamente en una sola corrida mientras que Sanger solo produce una lectura hacia delante y una hacia atrás por corrida. Sin embargo, ambos métodos son bastante usados hoy en día y la preferencia por uno u otro depende de la finalidad de la secuenciación:
¿Cuáles son las aplicaciones de estos métodos?
Los métodos de NGS han permitido avances tanto en la investigación básica como en la medicina. Por ejemplo, dado que NGS no es selectivo, sino que puede detectar variantes nuevas, ha sido usado para detectar nuevos mutaciones y genes causantes de enfermedades. En microbiología, se utiliza para identificar y caracterizar nuevas subpoblaciones de patógenos y mejorar el manejo de brotes infecciosos. NGS también ha tenido un gran impacto en el estudio del cáncer, ya que esta enfermedad se genera a partir de la adquisición de mutaciones somáticas. El entendimiento de la heterogeneidad genética intratumoral contribuye tanto al desarrollo de una mejor estrategia de tratamiento personalizado, como a la prevención del cáncer en el resto de la población.
Referencias
Behjati S, Tarpey PS. What is next generation sequencing? Archives of Disease in Childhood Education and Practice Edition. 2013;98(6):236-238. doi:10.1136/archdischild-2013-304340.
Sanger F, Nicklen S, Coulson AR. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1997;74, 5463–5467
National Human Genome Research Institute (2015). International Consortium Completes Human Genome Project. [online] Available at: http://International Consortium Completes Human Genome Project [Accessed 20 Feb. 2018].