A medida que la secuenciación del genoma se vuelve más barata y más rápida, lo que resulta en un aumento exponencial de los datos, la necesidad de eficiencia en la predicción de la función genética está creciendo, al igual que la necesidad de capacitar a la próxima generación de científicos en bioinformática. Investigadores en el laboratorio de Lukas Mueller, miembro de la facultad del Instituto Boyce Thompson BTI, ha desarrollado una estrategia para satisfacer ambas necesidades, beneficiando a los estudiantes e investigadores en el proceso.
El Laboratorio Mueller creó un marco utilizando la tremenda afluencia de nuevas secuencias del genoma como un recurso de capacitación para estudiantes universitarios interesados en aprender la anotación del genoma. Este marco fue publicado en línea en PLOS Biología Computacional el 3 de abril de 2019.
¿Qué es la anotación genómica y por qué es importante?
Después de que los investigadores determinen la secuencia de los millones de pares de bases de ADN en el genoma de un organismo, necesitan descubrir dos cosas: qué segmentos de ADN son genes que codifican proteínas y cuáles son las funciones de esas proteínas. Este proceso de identificación de genesy predecir sus funciones se llama anotación genómica.
"La predicción de los genes y sus funciones es lo que interesa a la mayoría de los biólogos. Ahí es donde está ocurriendo la mayor parte de la comprensión de los procesos biológicos", dice Prashant Hosmani, analista de bioinformática en el laboratorio de Mueller y primer autor del artículo.
Un genoma se anota comparando su secuencia con secuencias de genes de otros organismos relacionados. El método más preciso de anotación genómica es la curación manual, donde una persona realiza el análisis. Por el contrario, utilizar un programa informático para identificar genes y sus funciones esmás rápido pero a veces es menos preciso.
"La anotación manual requiere mucho tiempo y, por lo tanto, es costosa", dijo Surya Saha, analista sénior de bioinformática en el laboratorio de Mueller y coordinador del proyecto. "El truco es hacer ambas cosas: primero usar la anotación automática y luego enfocarse en los genes yvías bioquímicas de interés y anotarlas manualmente "
El documento describe un conjunto de pasos lógicos para comenzar un programa de anotación de pregrado desde cero. Cuando los estudiantes se unen por primera vez al proyecto, son entrenados por líderes de equipo y anotadores expertos sobre las herramientas del oficio.
A lo largo del proyecto, los estudiantes mantienen notas cuidadosas de sus investigaciones y resultados, en última instancia, los compilan en un informe sobre la vía bioquímica de interés y las familias de genes miembros, que pueden publicarse. De hecho, este método se ha utilizado para generar un parpublicación revisada con más de 20 autores universitarios.
"Trabajar es una cosa, y recibir un reconocimiento por ese trabajo también es muy importante", dice Hosmani. "Eso actúa como una verdadera motivación para los estudiantes".
Otros beneficios para estudiantes incluyen trabajar con colaboradores internacionales, establecer contactos, practicar habilidades de comunicación y revisión por pares, y obtener información valiosa sobre las opciones de carrera. Los estudiantes universitarios también pueden recibir créditos de investigación o proyecto final por su trabajo, lo que aumenta su compromiso con el proyecto. Másy más programas de posgrado basados en la ciencia también requieren conocimiento de bioinformática, por lo que estas habilidades serán valiosas en muchos campos.
Al final, los investigadores obtienen anotaciones genómicas de alta calidad para cualquier especie, no solo plantas, que ofrecen una mejor comprensión de cómo funciona el organismo, lo que en última instancia beneficia a la sociedad en muchos campos, como la agricultura, los biocombustibles y la medicina.
Los autores esperan que otras instituciones se adapten y construyan sobre este marco, sin importar su tamaño, acceso a recursos u objetivos de anotación. Para que el marco sea fácil de usar, los autores diseñaron sus figuras y tablas para que sean independientes e impresasamigable para una fácil referencia.
"Cualquier persona que tenga un problema de investigación, un genoma secuenciado y estudiantes interesados puede implementar un sistema construyendo nuestro flujo de trabajo", dijo Saha.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Boyce Thompson . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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