Encuentran brechas en mapeo del genoma humano con última tecnología

Se han descubierto miles de variantes genéticas, que nunca se habían visto, en el genoma humano, usando una tecnología nueva de secuenciación del genoma y estos descubrimientos cierran muchas brechas en el mapeo del genoma humano que han resistido la secuenciación durante mucho tiempo.

El genoma humano es sin duda el conjunto de referencia de los mamíferos más completo, sin embargo, permanecen más de 160 lagunas eucromáticas y los aspectos de su variación estructural siguen siendo poco conocidos diez años después de su finalización. La eucromatina es un material cromosómico que es genéticamente activo y se colorea ligeramente con los colorantes básicos.

Un equipo de científicos dirigido por aquellos en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington (Seattle, WA, EUA) identificó la secuencia y variaciones genéticas faltantes, mediante la secuenciación y el análisis de un genoma haploide humano derivado de la quimiotaxina 1 de un leucocito (CHM1) utilizando la secuenciación del ADN en tiempo real de una sola molécula.

La técnica utilizada se llama secuenciación del ADN en tiempo real de una sola molécula, (SMRT), que ahora podrá hacer posible que los investigadores identifiquen posibles mutaciones genéticas detrás de muchas enfermedades cuyas causas genéticas han eludido a los científicos durante largo tiempo. Los datos de secuenciación SMRT de todo el genoma (WGS) con cobertura de secuencia de 41 veces fueron generados mediante un instrumento PacBio RSII (Pacific Biosciences en Menlo Park, California, EUA, www.pacificbiosciences.com) a partir de bibliotecas genómicas generados utilizando una mola hidatiforme completa de ADN (CHM1tert).

Este método identificó con éxito millones de pequeñas variaciones en el genoma humano. Estas variaciones se deben a la sustitución de una sola base de nucleótidos, llamados polimorfismos de un solo nucleótido o SNP. El enfoque estándar también hizo posible poder identificar variaciones muy grandes, típicamente en relación con segmentos de ADN que tienen 5.000 bases de longitud o más. Pero, por razones técnicas, los científicos no habían sido capaces previamente de detectar con fiabilidad variaciones cuyas longitudes están entre, las que van desde alrededor de 50 a 5.000 bases de longitud. La tecnología SMRT utilizada en el estudio ha permitido secuenciar y leer segmentos de ADN de más de 5.000 bases, mucho más largas que con la tecnología de secuenciación de genes estándar. El equipo fue capaz de identificar y secuenciar 26.079 segmentos que eran diferentes de un genoma de referencia humano estándar utilizado en los estudios del genoma y la mayoría de estas variantes, alrededor de 22.000, nunca habían sido reportadas antes.

Evan E. Eichler, profesor de ciencias genómicas y autor principal del estudio, dijo: “En cinco años podría haber una tecnología de lecturas largas de secuencias que les permitirá a los laboratorios clínicos secuenciar los cromosomas de un paciente de punta a punta y decir: ‘Sí; tiene entre tres y cuatro millones de SNPs e inserciones y supresiones, pero también hay unas 30.000-40.000 variantes estructurales. De ellas, algunas variantes estructurales y algunos SNPs son la razón por la que eres susceptible a esta enfermedad”. Conocer toda la variación va a ser un cambio de juego”. El estudio fue publicado el 10 de noviembre de 2014, en la revista Nature.

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University of Washington School of Medicine