Los desafíos de la secuenciación basada en nanoporos en los estudios de comunidades microbianas, por Alfonso Benítez Páez (IATA)

Seminarios
Viernes, 24 Febrero, 2017

Fecha: 24 de Febrero 2017, 12:30 h
Lugar: Salón de Actos del IATA
Ponente:Alfonso Benítez Páez

Oxford Nanopore Technologies (ONT) ha dado un golpe de efecto en la carrera tecnológica por los instrumentos de secuenciación de ADN de tercera generación al presentar en 2012, en el congreso de la AGBT (Advances in Genome Biology and Technology), el primer secuenciador de ADN portátil. La comunidad científica tuvo acceso a dicho dispositivo desde 2014 en el marco de un programa basado en el trabajo en colaborativo (MAP Programme) para evaluar el desempeño del secuenciador MinION™ en una amplia variedad de estudios genómicos. Los estudios publicados en los 2 últimos años han demostrado el gran potencial de esta tecnología y especialmente en lo que concierne a los análisis de secuenciación y ensamblaje de genomas bacterianos y eucariotas simples. En nuestro laboratorio hemos usado esta tecnología con el propósito de diseñar una nueva estrategia molecular para el análisis de comunidades microbianas de muestras humanas y medioambientales. Nuestros resultados han demostrado la capacidad de la plataforma MinION™ en la secuenciación de amplicones del 16S bacteriano de gran longitud. La utilización de dicho protocolo ofrece una mayor resolución de la comunidad microbiana en estudio permitiendo una clasificación taxonómica de sus lecturas de ADN a nivel de especie a pesar de su baja calidad. No obstante, uno de los principales problemas que subyace de la tecnología nanopore es el bajo número de lecturas de ADN que genera, muy por debajo de las plataformas consolidadas de segunda generación. La tecnología MinION™ ha sufrido una espectacular transformación en el último año como consecuencia de la formulación de una nueva química de secuenciación, a la actualización del hardware configurado en el dispositivo portátil de secuenciación y a la mejora de los algoritmos de "basecalling". Haciendo uso de dichos avances, hemos diseñado una nueva aproximación de estudio de comunidades microbianas basado en la secuenciación multi-locus de amplicones ultra-largos usando la química R9 y R9.4 y el dispositivo MinION™ MkI, una configuración capaz de alcanzar tasas de lectura de 450 bases por segundo. Nuestro estudio más reciente ha arrojado resultados prometedores al analizar la secuenciación a partir de ADN de comunidades microbianas sintéticas y compararlos con una base de datos de referencia, creada a partir del análisis de más de 65 mil genomas bacterianos. Gracias a la estrategia multi-locus, nuestros objetivos van encaminados hacia una más profunda caracterización de la estructura microbiana de comunidades complejas a nivel de especie e inclusive a nivel de cepa.

El Dr. Alfonso Benítez Páez trabaja como investigador postdoctoral en el Grupo de Ecología microbiana, Nutrición y Salud del IATA, donde utiliza la tecnología MinION para estudios de genómica bacteriana a partir de muestras de origen humano y ambiental.