Las tecnologías de secuenciación de tercera generación TGS como el secuenciador portátil MinION prometen revolucionar la biología, pero llegar allí requerirá técnicas de ajuste. Particularmente, el bajo rendimiento entregado por los secuenciadores TGS significa que se deberán desarrollar enfoques de secuenciación dirigidos para asegurar una adecuadasecuenciación de la cobertura de las regiones de interés. En una investigación presentada en un número reciente de Aplicaciones en Ciencias de las plantas , el Dr. Thomas Couvreur y sus colegas desarrollaron un nuevo protocolo para capturar y secuenciar segmentos más largos de ADN de plastoma en plantas.
"Las nuevas tecnologías de secuenciación como MinION pueden desempeñar un papel fundamental para acelerar el descubrimiento de la biodiversidad y comprender su funcionamiento y evolución, especialmente en los trópicos. Esto se debe a que la secuenciación se está volviendo más portátil y fácil de hacer", dijo el Dr. Couvreur, correspondienteautor del artículo y Director de Investigación del Instituto Nacional de Investigación para el Desarrollo Sostenible IRD en Montpellier, Francia. "Por lo tanto, estábamos interesados en mejorar nuestros protocolos de laboratorio para integrar mejor estas tecnologías para la investigación de la biodiversidad".
En particular, el Dr. Couvreur y sus colegas estaban interesados en capturar y secuenciar fragmentos largos de ADN de cloroplasto utilizando una técnica llamada secuenciación dirigida, que nunca se había utilizado para fragmentos largos de ADN en plantas. Diseñaron sondas para capturar estas secuencias largas y probaronel protocolo en seis monocotiledóneas: tres pastos y tres palmas. El Dr. Couvreur describe la captura dirigida como "un poco como la pesca. Básicamente conectamos el ADN que nos interesa y luego lo secuenciamos".
La secuenciación dirigida combinada con la tecnología TGS podría mejorar el ensamblaje del genoma, o la unión computacional de muchos fragmentos de ADN secuenciados en bloques continuos más grandes. Las lecturas cortas producidas por tecnologías de secuenciación más antiguas, típicamente de 100 a 400 pares de bases de largo, hacen que el ensamblaje bioinformático de ciertosA las regiones genómicas les gustan las secuencias repetitivas muy difíciles. Las tecnologías de secuenciación de tercera generación, como el MinION portátil, producen lecturas más largas que podrían ayudar a producir estos ensamblajes. Sin embargo, estos secuenciadores generalmente tienen una salida de datos menor que las tecnologías de secuenciación más antiguas. Por lo tanto, para secuenciar eficientemente las regiones de interés, estas regiones deben enriquecerse mediante métodos como la captura y secuenciación específicas.
"Los fragmentos más largos facilitan el ensamblaje de genomas. Se puede comparar esto con un rompecabezas con 1000 piezas pequeñas lecturas cortas versus 10 piezas grandes", explicó el Dr. Couvreur. "Nuestra pregunta de investigación fue simple: ¿podemos capturar fragmentos largos de ADN parasecuenciación dirigida ". El equipo logró capturar fragmentos largos de ADN de plastoma. La longitud media de los fragmentos fue de 3151 pares de bases de largo en promedio en los ensayos, mucho más que los fragmentos de ~ 400 pares de bases entregados por tecnologías de secuenciación más antiguas.
"Este método puede usarse para ensamblar plastomas, o al menos mejorar significativamente el ensamblaje", dijo el Dr. Couvreur. "Nuestro protocolo será particularmente útil para especies de plantas no modelo, para las cuales tenemos pocos o ningún dato previo sobre elplastoma ". Esto puede ayudar en el análisis filogenético y de otro tipo de plantas no modelo, que representan la gran mayoría de la biodiversidad vegetal.
"El campo de la secuenciación dirigida está cambiando rápidamente, y los protocolos mejorados sin duda mejorarán el ensamblaje del plastoma", concluyó el Dr. Couvreur. "Por ahora, mostramos que es posible capturar y posteriormente secuenciar fragmentos de ADN largos, que es un primer paso"
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Materiales proporcionados por Sociedad Botánica de América . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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