La secuenciación de la próxima generación, la capacidad de secuenciar millones o miles de millones de pequeños fragmentos de ADN en paralelo, ha revolucionado las ciencias biológicas, desempeñando un papel esencial en todo, desde localizar mutaciones que causan enfermedades humanas hasta determinar cómo un animal recién descubiertoencaja en el árbol de la vida. Pero un estudio publicado hoy en la revista Informes científicos revela que un método de secuenciación preferido para medir la biodiversidad microbiana no es tan preciso como se pensaba.
El equipo de investigación, dirigido por científicos del Museo Americano de Historia Natural, la Universidad de la Ciudad de Nueva York CUNY, Weill Cornell Medicine, la Universidad Estadual de Maringá, el Instituto Cesumar de Ciencia, la Tecnología e Innovación y la Universidadde Illinois Springfield, comparó dos técnicas de secuenciación de última generación, llamadas amplicón y escopeta, en muestras de agua de cuatro de los principales sistemas de inundación de ríos de Brasil. Menos del 50 por ciento de los filamentos, una categoría para un grupo muy amplio de organismos relacionados,- identificados mediante la secuenciación de amplicones se recuperaron de la secuencia de escopetas, desafiando el dogma de que la escopeta recupera más diversidad que los enfoques basados en amplicones. La secuencia de amplicones también reveló un 27 por ciento más de familias.
"Como ejemplo del impacto potencial de nuestro hallazgo, puede pensar en la phyla Cnidaria, que contiene todas las anémonas, corales y medusas del mundo", dijo el autor principal Mercer R. Brugler, investigador asociado del MuseoDivisión de Zoología de Invertebrados y profesor asistente en la Facultad de Tecnología de Nueva York, CUNY. "Un método encontraría un representante de este grupo y el otro no. Phyla son grupos enormes que faltan por completo en los datos de secuencia de escopeta".
Con amplicón, el mismo gen ARN ribosómico 16S en este caso se secuencia de cada muestra, mientras que los fragmentos de ADN se secuencian aleatoriamente cuando se trabaja con una técnica de escopeta. Aunque el amplicón ha sido el caballo de batalla tradicional para los estudios sobre la vida microbiana, el picoEn la investigación de microbiomas humanos, muchos científicos se decidieron a cambiar a escopeta, que es más barata y genera más información genética. Estudios previos de microbioma humano que compararon las dos técnicas también han demostrado que la escopeta produce resultados equivalentes, si no mejores, por lo que los investigadores involucrados en este estudio brasileñoEl estudio del agua se sorprendió cuando encontraron algo muy diferente.
"Después de nuestra publicación anterior sobre estas muestras, cambiamos de amplicón a escopeta, con la intención de obtener simplemente muestras de mayor tamaño", dijo el autor principal Michael Tessler, un recién graduado de la Escuela de Graduados Richard Gilder del Museo. "Simplemente sucediópara comparar los dos métodos porque teníamos los datos, entonces ¿por qué no? Pensamos que los datos de la escopeta iban a ser iguales, si no sacudirían los datos del amplicón ".
Pensaron que debido a la gran disparidad en la cantidad de datos genéticos que genera cada método: amplicon les dio alrededor de 346,000 fragmentos de ADN utilizable, mientras que la escopeta resultó en aproximadamente 575 millones de lecturas. Sin embargo, amplicon reveló más del doble de phyla.
"Es como un pescador con una sola caña de pescar que captura más peces que un arrastre comercial", dijo Tessler.
Entonces, ¿por qué la secuenciación de amplicones, que muchos consideran una técnica de envejecimiento, superó a la escopeta en este caso? La escopeta secuencia fragmentos aleatorios de ADN, no un gen consistente, por lo que requiere que los investigadores tengan una base de datos sólida que puedan usar para igualarlas secuencias a un organismo. Si los datos para ese organismo no existen, solo se obtiene la coincidencia más cercana, o ninguna coincidencia. Para este estudio, que analiza bacterias de agua dulce bastante poco estudiadas, la base de datos es extremadamente débil.
"El mensaje para llevar a casa es que si está trabajando en un sistema más remoto, debe probar sus métodos", dijo Tessler.
Brugler agregó: "Los estudios hasta la fecha que han utilizado escopeta sola para inferir estimaciones de diversidad microbiana deben considerarse con cautela, ya que probablemente están subestimando la verdadera diversidad".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Museo Americano de Historia Natural . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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