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La secuenciación de genomas con muy baja cobertura permite el estudio de caracteres complejos en ratón

Jose Luis Ivorra, Centro de Investigación Biomédica en Red – Salud Mental (CIBERSAM-ISCIII)

 

Caracteres complejos. Imagen: Darryl Leja, National Human Genome Research Institute (http://www.genome.gov).

Un estudio en ratón identifica variantes genéticas asociadas a más de 90 rasgos complejos. Imagen: Darryl Leja, National Human Genome Research Institute (http://www.genome.gov).

Los estudios de asociación de genoma completo (GWAS) son herramientas muy útiles con los que se han podido encontrar muchas regiones y genes asociados a enfermedades y rasgos humanos complejos. Pero su aplicación en otras especies presenta una gran dificultad debido al desconocimiento de su variabilidad genética, lo que impide imputar estadísticamente haplotipos como se hace en humanos.

Recientemente, investigadores de la universidad de Oxford han propuesto una alternativa mediante el uso de secuenciación del genoma con una baja cobertura y lo han demostrado publicando un GWAS de diferentes caracteres complejos en 2.000 ejemplares de la cepa de ratón CFW, de amplio uso en investigación animal. Desarrollando un nuevo algoritmo de imputación que tan sólo requiere una secuencia genómica de referencia de gran calidad, los autores fueron capaces de encontrar 156 variantes asociadas de 92 rasgos complejos como la calidad del sueño, actividad en la jaula, curación de heridas o contenido mineral en huesos con una secuenciación con una cobertura muy baja, de tan sólo 0.15 lecturas por base. De las variantes encontradas, 25 identifican genes únicos, lo que permite abrir nuevas vías de estudio en los caracteres implicados. Por ejemplo, el gen Rtkn2, asociado en el GWAS a la capacidad de reaccionar ante estímulos, había sido previamente relacionado con autismo en humanos.

Como punto débil del estudio, las variantes encontradas presentan valores bajos de heredabilidad lo que indica que los caracteres analizados son efectivamente rasgos complejos en los que hay numerosos genes envueltos que este estudio no ha sido capaz de localizar. No obstante hay que indicar que los GWAS en humanos, utilizan decenas de miles de individuos por lo que, a pesar que la cepa CFW es muy homogénea genéticamente, sería necesario analizar un número mucho mayor de ratones para llegar a resultados equivalentes.

La mayor utilidad del estudio consiste en proporcionar una metodología para extender el uso de GWAS a otras especies sin necesidad de tediosos y costosos estudios previos de la variabilidad de la especie lo que podría acelerar el estudio de caracteres humanos mediante el descubrimiento de genes ortólogos en otras especies.

Referencia:

Nicod J, et al., (2016): Genome-wide association of multiple complex traits in outbred mice by ultra-low-coverage sequencing. Nat Genet. Doi: http://dx.doi.org/10.1038/ng.3595

 

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