Un paso hacia adelante para la secuenciación mediante nanoporos

Las tecnologías de secuenciación de última generación han revolucionado el campo de la genética, al permitir la obtención de genomas en tiempo y a precios cada vez más reducidos. No obstante, estas técnicas mantienen todavía ciertas limitaciones como la compleja y cara instrumentación o el hecho de generar lecturas muy cortas de las secuencias, que requieren elevados tiempos de análisis.

La secuenciación mediante nanoporos se presentó como una alternativa hace algunos años, pero debido a diversos problemas técnicos, las promesas de una secuenciación barata, rápida, con lecturas extensas y aparataje simple, no se han hecho realidad. Aun así, todo parece indicar que cada vez están más cerca.

Un equipo de la Universidad de Washington, EEUU, ha conseguido, mediante esta técnica, secuenciar de forma robusta el genoma del bacteriófago Phi-X174, obteniendo secuencias de una longitud de hasta 4500 nucleótidos (frente a los 50-150 de las técnicas de secuenciación de última generación).

La técnica de secuenciación mediante nanoporos se basa en la utilización de poros de diámetro de 1 nanómetro, tamaño suficiente para el paso de una hebra de ADN. Los poros se insertan en una membrana que separa dos soluciones, creando  canales que comunican ambas soluciones. Cuando se aplica un pequeño voltaje a través de la membrana, los iones de la solución fluyen a través del poro y el ADN, cargado negativamente, es atraído hacia el poro. Al entrar en éste, las cadenas sencillas de ADN bloquean parte del flujo de iones en una fracción que depende de la identidad de los nucleótidos.

Debido a la dificultad de identificar cada uno de los nucleótidos por separado, los investigadores caracterizaron la señal obtenida por todas las combinaciones posibles de los 4 nucleótidos que conforman el ADN (256 combinaciones en total) y crearon algoritmos que asignaban los cambios de corriente generados por un segmento de ADN, a los cambios de corriente esperados según las secuencias de las bases de datos.

Aunque el método únicamente permite secuenciar fragmentos conocidos de ADN y no da información sobre la secuenciación de novo, el hecho de implementarse en un laboratorio de pequeño tamaño y con instrumentos de bajo coste experimental, apunta a que mejorando algunas de sus características la secuenciación mediante nanoporos todavía tiene mucho que aportar.

“Esta es la primera vez que alguien muestra que los nanoporos pueden ser utilizados para generar firmas interpretables de secuencias de ADN muy largas, desde genomas reales. Es un gran paso hacia adelante”, ha manifestado Jay Shendure, coautor del trabajo, publicado en Nature Biotechnology.

Diferentes empresas se han interesado en los últimos años en el desarrollo de la secuenciación mediante nanoporos y mantienen licencias para su utilización, como Oxford Nanopore Technologies, Agilent Laboratories, Noblegen o Genia. Queda por ver si estos recientes resultados contribuyen al lanzamiento de nuevos avances en esta tecnología.

Referencia: Laszlo AH, et al. Decoding long nanopore sequencing reads of natural DNA. Nat Biotechnol. 2014 Jun 25. doi:10.1038/nbt.2950.

Fuente: http://www.washington.edu/news/2014/06/26/nanopore-technique-rapidly-decodes-long-dna-strands/

Museo de Ciencias de Londres. Imagen: John Goode (CC BY 2.0)

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