Has buscado SNPs - Blog de Laboratorio

SNPedia: una enciclopedia de los SNPs

19 enero, 2010 DoctorGenoma Ciencia

Los polimorfismos de un único nucleótido (Single Nucleotide Polimorphism=SNP) son una de las variaciones más estudiadas en todos los genomas y, especialmente, en humanos. Estos SNPs (se lee esnips) no son más que variaciones de una sola base de la secuencia de ADN. Ahora también se consideran SNPs a unos cuantos nucleótidos que varían, como también pequeñas inserciones y deleciones pueden ser consideradas como SNP.

Es una de las tareas en las que estoy embarcado en estos momentos y con el avance de las tecnologías cada vez se conoce más y se tienen más datos sobre este tipo de variaciones. Sólo un dato: el 90% de todas las variaciones del genoma humano pertenecen a SNPs. Por lo tanto, son numerosos los estudios que se basan en estos SNPs para detectar enfermedades. Y no sólo en la especie humana.
Quería compartir una base de datos muy importante en este campo: la SNPedia. Consta de un catálogo de los SNPs que se van descubriendo y secuenciando. Incluso están clasificándolos por genomas utilizados, genes involucrados y también medicinas que actúan mejor o peor dependiendo de tener o no estas variaciones.
Os dejo este enlace para la SNPedia y otro para su blog, donde actualmente han publicado los 10 SNPs más relevantes del pasado año. Me encantan estas cosas.

Nuevo chip para análisis ultrarrápidos de ADN

7 abril, 2013 DoctorGenoma Ciencia, Tecnología

Durante los últimos años la tecnología ha permitido avanzar en el análisis de muestras de ADN de una forma increíble. Dejando a un lado la secuenciación masiva tanto de organismos únicos cómo a nivel metagenómico, el uso de chips siempre ha estado presente. Los más conocidos son los microarrays y puede que más de uno haya utilizado sistemas de detección de variaciones del ADN como el Experion. Dichos sistemas permiten el análisis para la detección de enfermedades e incluso su tratamiento observando el patrón de expresión.
En esta ocasión la firma japonesa Panasonic junto con los laboratorios belgas IMEC, han desarrollado un chip que permite el análisis del ADN procedente de muestras sanguíneas y que se destinará (según dicen ellos) para el tratamiento de ciertas enfermedades al detectar las variaciones de un sólo nucleótido (SNPs) de nuestro ácido desoxirribonucléico. Lo curioso es que aseguran que todo el proceso se realiza en 1 hora con la consecución de 30 ciclos de PCR en tan sólo 9 minutos. A continuación dejo un vídeo del producto en cuestión donde nos los explican casi todo:

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=oRWeD2VFh7w[/youtube]

De lo que no se habla es del coste por análisis el cuál no debería ser elevado puesto que los sistemas de secuenciación tienden cada vez más a abaratar la obtención del genoma entero de un individuo, que pronto bajará de los 1000€. La detección de enfermedades de índole genética y su tratamiento eficaz será algo muy usual dentro de poco. Aunque ponga los pelos de punta si recordamos la película GATTACA.

Fuente: DigInfoTV

Análisis genético más completo de la uva

20 enero, 2011 DoctorGenoma Ciencia

La uva es uno de los cultivos frutales más demandados en estos momentos. Los estudios de mejora para perfeccionar las uvas son cruciales a la hora de ofrecer al agricultor una variedad que sea lo más resistente a enfermedades y estreses bióticos que existan.

Desde que se introdujo el cultivo de la uva en Oriente próximo hace unos 8000 años se han obtenido relativamente pocos cruzamientos entre variedades que permitan una mayor diversidad genética que ocasione una uva «más fuerte» ante problemas que perjudiquen su desarrollo. La vid es una planta perenne que necesita de unos 3 años para que esté madura para dar esas uvas que tanto nos gustan.
Como gran ayuda en la mejora de plantas, Vitis vitifera (nombre científico de la especie de la uva «domesticada») también ha sido utilizada para multitud de estudios mediante marcadores genéticos que permiten conocer más sobre los rasgos de interés de las variedades utilizadas en los cultivares dedicados al consumo humano. Esos marcadores genéticos estarán asociados a caracteres que tengan que ver con la resistencia o susceptibilidad hacia estreses tanto bióticos (imaginad una plaga de insectos) como abióticos (un ejemplo de ellos serían las sequías). Al conocer esos marcadores y la distribución entre las variedades, permite mejorar la producción de la uva.
En un estudio realizado en Estados Unidos y publicado este pasado 18 de Enero en PNAS, se estudiaron unas 950 muestras de uva mediante un chip de ADN que permite examinar unos 9000 patrones de variabilidad mediante el estudio de SNPs (Polimorfismos de un único nucleótido y de los que hemos hablado en varios artículos anteriormente). Gracias a esos microarrays, los científicos desarrollaron una tabla que describe el parentesco genético de docenas de las accesiones de uva que producen algunos de los vinos más populares del mundo, incluidas uvas como Reisling o Pinot noir que son de gran interés para la producción de vino.
Los resultados del estudio fueron muy curiosos. Desde siglos pasados cuando una uva presentaba un rasgo que las distinguía de otra supuesta variedad de uva y que era beneficioso para el agricultor, se propagaba de forma vegetativa y era asignado un nuevo nombre por ese agricultor. Hay unas 10000 denominaciones de este tipo en todo el mundo actualmente, pero varias de las variedades nombradas por esa mutación encontrada y nombrada como nueva por ello son identicamente genéticas a sus parentales. O, al menos, las pruebas genéticas no pueden distinguir entre los descendientes mutantes y los parentales usados para el cruzamiento.
Sean Myles, estudiante post doctoral en la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford, y sus colegas advierten que el 58% de las 950 accesiones de Vitis examinadas están tan relacionadas que parecen ser clones de una única accesión. De esta forma parece que no hay tanta variabilidad como parece, al menos desde el punto de vista genético. Habría que comparar el estudio con lo que observan los sumilleres al catar el vino.

Referencias: S Myles, A. R Boyko, C. L Owens, P. J Brown, F Grassi, M. K Aradhya, B Prins, A Reynolds, J.-M Chia, D Ware, C. D Bustamante, E. S Buckler.(2011) Genetic structure and domestication history of the grape. Proceedings of the National Academy of Sciences pp. 6

Escuchando: La biblioteca de Trantor

Marcadores moleculares para mapas genéticos

24 marzo, 2010 DoctorGenoma Ciencia

Con motivo de mi trabajo, voy a comentar un poco sobre los marcadores moleculares que se utilizan para mapeo genético. Los tipos de marcadores moleculares son dos: los basados en proteínas y los basados en ADN. Los últimos son los que interesan a la hora de mapear, colocar esos marcadores en los cromosomas (o grupos de ligamiento para ser más exactos). Pero ¿qué son los marcadores?. Muy sencillo, son fragmentos de ADN que sirven para analizar individuos y que permiten un estudio de los mismos mediante los datos que nos proporcionan. Estos fragmentos de ADN pueden ser obtenidos mediante PCR, enzimas de restricción o combinación de ambas. Los sistemas de secuenciación están ayudando mucho a la generación de marcadores moleculares y poco a poco se obtienen más y mejores. Sobre todo mejores en precisión, como los SNPs que tanto están de moda y que me encantan.
He podido encontrar una tabla muy completa sobre los tipos de marcadores basados en ADN que se usan para mapeo y sus características. Siento que esté en inglés, pero en investigación es el idioma que manda ahora mismo. Podéis observar si están basados en técnicas de PCR, la abundancia en polimorfismos, el tipo de dominancia, la reproducibilidad, la automatización y el coste.

Por supuesto, os añado el listado de qué significa cada sigla que da el nombre a cada marcador:
-RFLP: restriction fragment length polymorphism.
-RAPD: random amplified polymorphic DNA.
-SCARS: sequence-characterized amplified region.
-CAPS: cleaved amplified polymorphic sequences.
-AFLP: amplified fragment length polymorphism.
-SSR: simple sequence repeat or microsatellite.
-ISSR: inter-simple sequence repeats.
-STS: sequence-tagged sites.
-SRAP: sequence-related amplified polymorphism.
-EST: expressed sequence tags.
-IRAP: inter-retrotransposon amplified polymorphism.
-REMAP: retrotransposon-microsatellite amplified polymorphism.
-SNP: single-nucleotide polymorphism.

Y estos no son todos los marcadores moleculares que se utilizan en genética. Son los más utilizados a la hora de conformar mapas genéticos. Espero que os haya gustado. Si tenéis alguna duda o queréis saber más sobre el tema, no dudéis en comentarlo.

Escuchando: Gpodcast

Enlazando el dolor y la genética

9 marzo, 2010 DoctorGenoma Ciencia

Los genes de nuevo tienen que ver con algo que nos asusta: el dolor. Los investigadores dirigidos por el genetista clínico Geoffrey Woods, del Instituto Cambridge de Investigación Médica del Reino Unido, examinaron el ADN de 578 personas con osteoartritis dolorosa. Woods y sus colegas buscaron variaciones genéticas que podrían estar vinculadas con cuánto dolor sufre un paciente. Es una medida subjetiva, pero en la actualidad es lo mejor que los investigadores pueden tener.
El equipo encontró que las personas que tuvieron mayores niveles de dolor fueron más propensos a llevar una base de ADN particular, una A en lugar de una G, en un lugar específico en el gen SCN9A.
Los investigadores también analizaron la variante genética en 186 mujeres sanas que habían sido evaluadas sobre la base a sus respuestas a una serie de estímulos dolorosos. Las mujeres con mayores respuestas fueron más propensos a tener la variante A en lugar de la G.
La variación genética afecta a la estructura de una proteína que se encuentra en el exterior de las células nerviosas y permite la entrada de sodio en los estímulos dolorosos. Esto ocasiona el envío de un mensaje de dolor al cerebro.
La verdad es que me parece alucinante que un simple SNP tenga la culpa de tener más o menos dolor. Pero así es la genética.

Fuente: Body & Brain
Escuchando: Hablando con científicos

Las enzimas de restricción

11 febrero, 2010 DoctorGenoma Ciencia

A lo largo de estas semanas estoy volviendo a trabajar con enzimas de restricción y, antes de publicar un artículo sobre ciertas aplicaciones, será buena idea explicar un poco sobre el tema.
Las enzimas (ó endonucleasas) de restricción son unas proteínas con acción catalítica que tienen la propiedad de reconocer secuencias cortas, de unos cuatro ó seis pares de bases en el ADN de doble hebra, y cortar en todos los puntos donde se encuentre dicha secuencia. Este lugar de corte se denomina diana de restricción. Cada enzima de restricción tiene una diana particular en el ADN. En la actualidad hay un amplísimo catálogo de enzimas de restricción (podéis ver un ejemplo en el listado de Takara) y los usos destinados son varios: para la realización de mapas físicos (hablamos de ADN, no de cordilleras XDD), huella genética ó fingerprinting, búsqueda de polimorfismos tipo SNPs, AFLPs, RFPLs, utilización en pasos previos a la clonación…etc. Y multitud de aplicaciones más específicas que hacen muy versátiles en su uso.
Con un ejemplo queda todo más claro: una enzima muy típica es Alu I que reconoce la secuencia AGTC y corta la doble hélice del ADN entre la Guanina y la Timina. Su actuación sería darse un paseo por toda la hebra de ADN en búsqueda de esa diana. En el momento que la encuentra, se ancla y corta, obteniéndose dos fragmentos. Si no hubiera esa secuencia diana, no corta y el fragmento de ADN de doble cadena que teníamos quedará igual que antes. Si os dais cuenta, es un buen método para diferenciar individuos. La variación de nucleótidos entre distintos individuos puede observarse de esta forma sin necesidad de secuenciar.
No se aplican estas enzimas a la totalidad del ADN genómico, ya que se obtendrían multitud de bandas que no se podrían distinguir bien. Se amplifican, mediante PCR, ciertos lugares específicos del ADN para que las dianas de restricción permitan obtener unos resultados claros para su posterior análisis.
Para los que trabajamos en un laboratorio esto que acabo de explicar es como usar el cuchillo en las comidas, pero ya he visto que hay cierto interés en ciertas aplicaciones de uso en el laboratorio y pronto haré una review de herramientas que facilitan el estudio mediante enzimas de restricción.
Por ahora, para que no sea un rollo lo que he explicado, os dejo con un vídeo (es una animación en 3D) sobre como actúa una enzima de restricción para clonar un fragmento de ADN. Recordad lo que es la clonación. Es una de las técnicas de ingeniería genética más comunes en los laboratorios de biología molecular. Se puede ver como la actuación de la enzima proporciona unos extremos en el plásmido (son moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal que se replican y transcriben independientes del ADN cromosómico. Están presentes normalmente en bacterias, y en algunas ocasiones en organismos eucariotas como las levaduras. Su tamaño varía desde 1 a 250 kb. El número de plásmidos puede variar, dependiendo de su tipo, desde una sola copia hasta algunos cientos por célula) que son complementarios al corte hecho a un fragmento de ADN que queremos insertar con la misma enzima de restricción. Por último serán unidos los extremos por otra enzima llamada ligasa. Así se puede incluir como si formara parte del plásmido y obtener copias idénticas del fragmento de interés al replicarse la bacteria.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=yDGA8n1oJ5Q[/youtube]
Espero que os haya gustado.

A la caza de variación genética

12 agosto, 2009 DoctorGenoma Ciencia

Después de varios años utilizando como marcadores moleculares los desfasados RFLPs, RAPDs y AFLPs, he podido saber de buena tinta que el futuro pasa de largo por los muy utilizados microsatélites (SSRs) y que va directo a los SNPs. Todo esto se debe, claro, a la aplicación que están teniendo estos marcadores en genética humana. Pero, sobre todo, el gran avance se debe a las tecnologías nuevas a la hora de su detección. Los «Next-generation DNA sequencing methods» son los verdaderos culpables del avance científico a la hora de hallar nuevas variaciones en el DNA.
De todas formas, estamos esperando nuevas tecnologías que permitan una secuenciación parecida a la basada en los métodos convencionales de Sanger, pero con mucha más precisión y obteniendo secuencias más grandes que 600 pares de bases (número de bases en los que estos métodos tienen menor número de errores).
La ciencia sigue siendo paciencia en un 95%.

Escuchando: Vera-Ibiza.com podcast

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