Los científicos de Ludwig Cancer Research informan en la edición actual de Biotecnología de la naturaleza un método nuevo y mejorado para detectar modificaciones químicas en el ADN. Estas modificaciones, o marcas "epigenéticas", ayudan a controlar la expresión génica y su distribución aberrante en todo el genoma contribuye a la progresión del cáncer y la resistencia a la terapia.
Dirigido por Chunxiao Song y Benjamin Schuster-Boeckler, ambos miembros asistentes del Instituto Ludwig para la Investigación del Cáncer, Oxford, el estudio demuestra que su método, denominado secuenciación de borano de piridina asistido por TET, o TAPS, es menos dañino y más eficientereemplazo para la secuenciación de bisulfito, el estándar de oro actual para mapear modificaciones epigenéticas al ADN.
"Creemos que TAPS podría reemplazar directamente la secuenciación de bisulfito como un nuevo estándar en la secuenciación epigenética del ADN", dijo Song. "Hace que la secuenciación epigenética del ADN sea más accesible y accesible para una gama más amplia de investigación académica y aplicaciones clínicas".
Una clase de modificaciones epigenéticas implica la unión de grupos químicos a una de las cuatro "letras" o bases del ADN. Estas marcas no alteran la secuencia del ADN en sí, sino que influyen en la activación y desactivación de los genes. DosUna de las modificaciones más comunes de este tipo implica la adición de grupos químicos metilo e hidroximetilo a la citosina para crear 5-metilcitosina 5mC y 5-hidroximetilcitosina 5hmC.Dijo Song
Durante décadas, los biólogos han confiado en el bisulfito para detectar modificaciones de 5mC y 5hmC, pero el químico es extremadamente destructivo, degradando hasta el 99% del ADN con el que entra en contacto ". Puede imaginarlo si se trata de una genética muy limitadalas muestras, como el ADN libre de células que circula en la sangre, la secuenciación de bisulfito se vuelve muy difícil ", dijo Song.
Otra limitación de la secuenciación de bisulfito es que detecta 5mC y 5hmC solo indirectamente. La técnica convierte sin modificar citosina a una base relacionada llamada uracilo, mientras que deja la citosina metilada intacta. "Esto es muy ineficiente e intensivo en cómputo", dijo Song. "Es como buscar a Waldo eliminando a todos los que no son Waldo. TAPS nos permite encontrar a Waldo directamente"
El nuevo método involucra dos pasos. El primero usa una enzima conocida como TET para convertir 5mC y 5hmC en una tercera modificación, 5-carboxilcitosina 5caC. El segundo paso involucra una nueva reacción química desarrollada por Yibin Liu, un investigador postdoctoralen el laboratorio de Song, para convertir 5caC en timina, una base de ADN que puede ser leída por máquinas de secuenciación normales.
El proceso generó un nuevo tipo de datos, y el laboratorio de Schuster-Boeckler desarrolló la metodología computacional requerida para su análisis. "En comparación con la secuenciación de bisulfito, el procesamiento de datos TAPS no solo es el doble de rápido, sino que también retiene mucha más informaciónde la muestra original. Esto hace que sea mucho más fácil detectar mutaciones y variaciones estructurales incluso al identificar modificaciones de ADN ", dijo Schuster-Boeckler.
Después de demostrar que la química central de TAPS funcionó, el equipo pasó otro año perfeccionándola, aumentando la eficiencia de la reacción de aproximadamente 70% a más del 95%. Los investigadores también desarrollaron dos variaciones de la técnica TAPS: TAPS-Betay MAYÚSCULAS, que se pueden usar para detectar solo 5mC o 5hmC, respectivamente.
En pruebas con ADN de ratón, los investigadores demostraron que TAPS puede generar datos de secuenciación más precisos a la mitad del costo de la secuenciación de bisulfito. "Podemos obtener el doble de datos útiles por la misma cantidad de dinero", dijo Song.
Song, Schuster-Boeckler y sus colegas ahora están refinando TAPS para analizar el ADN libre de células desprendido por los tumores en el torrente sanguíneo con el objetivo de aplicar la técnica para desarrollar diagnósticos de cáncer mínimamente invasivos.
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Materiales proporcionado por Instituto Ludwig para la Investigación del Cáncer . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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