Junto con el genoma humano recientemente actualizado, que llena los vacíos de larga data para deletrear completamente las más de 3 mil millones de letras que componen nuestro código genético, un estudio complementario separado ha demostrado que puede servir como una plantilla precisa que mejora nuestra secuenciación de ADNcapacidades a pasos agigantados.
Un grupo dentro del consorcio Telómero a telómero T2T, la iniciativa que completó el genoma, dirigido por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología NIST, la Universidad Johns Hopkins y la Universidad de California, Davis, probóla capacidad del genoma completo para respaldar la secuenciación del ADN de miles de personas en un nuevo artículo publicado en la revista Ciencia, los investigadores descubrieron que corrigió decenas de miles de errores producidos por la interpretación anterior del genoma y fue mejor para el análisis de más de 200 genes de relevancia médica. Los hallazgos sugieren que el genoma de T2T podría impulsar en gran medida la investigación genéticatrastornos, y que más adelante en el futuro, los pacientes podrían obtener los beneficios de diagnósticos más confiables.
Cuando los médicos e investigadores secuencian el ADN para estudiar o diagnosticar un trastorno genético, usan máquinas que producen cadenas de ADN, cada una de las cuales refleja una sección del genoma de un paciente o sujeto de investigación. Luego comparan esas cadenas con una plantilla, llamada genoma de referencia, para tener una idea de en qué orden colocarlos.
"Si la secuenciación del ADN es como armar un rompecabezas, entonces el genoma de referencia es como la imagen del rompecabezas terminado en la caja. Lo ayuda a guiarlo para armar las piezas", dijo el ingeniero biomédico del NIST Justin Zook, co-autor del estudio.
El genoma de referencia más avanzado antes de la versión T2T carece del 8% del genoma, y ciertas secciones, que han resultado difíciles de decodificar para las tecnologías de secuenciación en el pasado, están plagadas de errores.
Estas imperfecciones hicieron que la referencia fuera similar a la imagen de una caja de rompecabezas que tiene espacios en blanco y muestra las piezas en el lugar equivocado. Pero gracias a los avances tecnológicos y científicos realizados en genómica en las últimas dos décadas, el consorcio T2T pudo completar y limpiarel genoma de referencia humano.
Zook y los otros autores del estudio intentaron mostrar cuánta diferencia haría la referencia final en la secuenciación del ADN.
El equipo encontró un campo de pruebas para la referencia en el Proyecto 1000 Genomes 1KGP, un esfuerzo internacional que ha acumulado secuencias genéticamente diversas del genoma de miles de personas de cuatro continentes diferentes. En lugar de comenzar desde cero y obtener ADN de nuevos sujetos, los investigadores pudieron reconstruir los segmentos de ADN ya establecidos por 1KGP.
Los autores usaron programas de computadora para analizar 3202 genomas con la referencia T2T y compararon los resultados con el trabajo publicado sobre estos genomas que se realizó con la referencia anterior. Quedó claro que los genomas unidos usando una de las dos referencias diferían mucho en aspectos importantesregiones.
El genoma de referencia T2T sacó a la luz millones de variaciones genéticas tramos de ADN que difieren de una persona a otra que la otra referencia no. Y también eliminó decenas de miles de defectos en las secuencias, como ubicaciones incorrectasvariaciones En otras palabras, las nuevas variaciones llenaron los espacios en blanco en la imagen de la caja del rompecabezas y las correcciones mostraron las piezas correctas del rompecabezas donde miles estaban fuera de lugar antes.
"Lo que encontramos es que esta nueva referencia mejoró la precisión en todos los ámbitos. Entonces, independientemente de la ascendencia del individuo, ya sea africano, caucásico o asiático, la nueva referencia mejoró los resultados para ellos", dijo Zook.
Para comprender más a fondo las capacidades de la nueva referencia, los investigadores intentaron usarla para identificar la variación en 269 genes con conexiones conocidas o sospechadas con la enfermedad. Estos genes están escondidos en las regiones del genoma que antes eran difíciles de descifrar con precisión..
Los autores redujeron su enfoque a una sola persona caracterizada extensamente por el Genoma en una Botella Consorcio liderado por el NIST, en lugar de miles, para realizar esta prueba. Realizaron un análisis riguroso del genoma de este individuo, que había dado su consentimiento para publicarsu código genético, utilizando una serie de potentes tecnologías de secuenciación respaldadas por la nueva referencia, dijo Zook.
Por sus esfuerzos, obtuvieron un punto de referencia genómico, una lectura digital de alta precisión del ADN en los genes de interés, que puede actuar como una clave de respuesta al evaluar los métodos de secuenciación.
El equipo emparejó las referencias con tres tecnologías de secuenciación diferentes cada una. Pero sin importar el enfoque, el genoma de T2T siempre superó a su predecesor, incluso disminuyó el error hasta 12 veces con una tecnología.
El genoma de referencia T2T completa el mapeo de nuestro plan genético, marcando un hito fundamental en el campo de la genómica. Los investigadores de todo el campo ahora podrán explorar áreas del genoma que estaban fuera de los límites en el pasado y comenzar a comprendercómo decenas de genes se relacionan con diferentes enfermedades, pero según Zook, aún queda mucho trabajo por hacer antes de que las clínicas lo pongan en práctica.
Según todos los indicios hasta el momento, la referencia T2T es más precisa que la referencia actual. Sin embargo, los investigadores han utilizado la referencia actual para analizar millones de genomas, obteniendo un profundo conocimiento que es esencial para interpretar correctamente los resultados cuando se usa.Los expertos deberán comprender los entresijos de la nueva referencia de la misma manera para seguir adelante.
"Creo que definitivamente habrá mucho más trabajo para comprender la precisión de las secuencias de ADN de muchos individuos en regiones del genoma que esta referencia ahora hace accesible", dijo Zook.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Estándares y Tecnología NIST. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
referencia de diario:
Citar esta página:
Visita Nuevo científico for more global science stories >>>