Seqüenciació del genoma
La seqüenciació del genoma és un o varis processos de laboratori que determina la seqüència completa de ADN en el genoma d'un organisme en un procés únic. Açò supon la seqüenciació de tots els cromosomes d'un organisme en ADN, aixina com el contingut en el de mitocondrias i, per a les plantes, en cloroplastos.
La seqüenciació del genoma sancer no deu confondre's en l'anàlisis de ADN, que només determina la provabilitat de que el material genètic prové d'un individu o grup en particular, i no conté informació adicional sobre les relacions genètiques, orige o susceptibilitat a malalties específiques.[1] També, a diferència de la seqüenciació del genoma complet, el genotipado de SNPs (Polimorfisme de Nucleòtit Únic) cobrix menys del 0,1 % del genoma. Casi tots els genomes complets són exclusivament dels microbis; el terme "genoma complet" aixina s'utilisa lliurement per a significar "més del 97 %". El restant d'este artícul se centra en els genomes humans casi complets.
En general, conéixer la seqüenciació completa de ADN del genoma d'un individu no proporciona, per sí sola, informació clínica útil; pero açò pot canviar en el temps ya que un gran número d'estudis científics continuen sent publicats detallant associacions clares entre variants genètiques específiques i les malalties.[2][3]
La ferramenta de seqüenciació de gens en el nivell SNP permet als científics identificar variants funcionals dels estudis d'associació i millorar el coneiximent a disposició dels investigadors interessats en la biologia evolutiva i, per lo tant, poden assentar les bases per a predir la susceptibilitat a la malaltia i la resposta als fàrmacs.[4]
Ademés, en alinear els genomes secuenciados, es poden obtindre les mutacions somàtiques produïdes, com les substitucions de bases.
Les cèlules utilisades per a la seqüenciació
[editar | editar còdic]Casi qualsevol mostra biològica que continga una còpia completa de el ADN, inclús una cantitat molt menuda, de ADN o ADN antic, pot proporcionar el material genètic necessari per a la seqüenciació del genoma complet. Dites mostres poden incloure saliva, cèlules epiteliales, la mèdula òssea, folículs pilosos (el talle del cabell no conté ADN en estar constituït enterament per queratina, pero el folícul sí), llavors, fulls de les plantes, o qualsevol atra cosa que tinga cèlules que continguen ADN.
La seqüència del genoma en una sola cèlula seleccionada d'una població mixta de cèlules es pot determinar usant tècniques de seqüenciació de genoma de la cèlula única. Açò té ventages importants en microbiologia ambiental en els casos en que una sola cèlula d'una espècie de microorganisme particular pot ser aïllat d'una població mixta per microscopía sobre la base de les seues característiques morfològiques, distintives o uns atres. En tals casos, les mides normalment necessàries d'aïllament i el creiximent de l'organisme en cultiu poden ser omeses, permetent aixina la seqüenciació d'un espectre molt major de genomes d'organismes.[5]
La seqüenciació del genoma de cèlules individuals està sent provat com un método de diagnòstic genètic de preimplantación, en el que una cèlula d'embrió creada per la fertilisació in vitro és presa i analisada abans de la transferència d'embrions en l'úter.[6] Despuix de l'implantació, el ADN fetal lliure de cèlules pot ser pres per una senzilla venopunción de la mare i s'utilisa per a la seqüenciació del genoma del feto.[7]
Freqüències de mutació en els càncers
[editar | editar còdic]La seqüenciació del genoma sancer ha establit la freqüència de mutació dels genomes humans complets. La freqüència de mutacions en el genoma entre generacions de sers humans (de pares a fills) és d'al voltant de 70 noves mutacions per generació.[8][9] Es va trobar un nivell encara més baix de variació comparant la seqüenciació del genoma complet de les cèlules sanguínees d'un parell de bessons monocigóticos (bessons idèntics) de 100 anys d'edat.[10] Només es varen trobar 8 diferències somàtiques, encara que la variació somàtica que ocorre en menys del 20 % de les cèlules de la sanc es detecta.
En la proteïna, específicament les regions del genoma humà de codificació, s'estima que hi ha al voltant de 0,35 mutacions que canviarien la seqüència de la proteïna entre generacions pare / fill (a lo manco d'una proteïna mutada per generació).[11]
Tipos de càncer, no obstant, tenen freqüències de mutació molt més altes. La freqüència particular depén del tipo de teixit, si existix una deficiència de reparació de el ADN, un desajust, i l'exposició a agents que danyen el ADN, tals com a irradiació UV o dels components del fum del tabac. Tonyina i Amos han resumit les freqüències de mutació per megabase (Mb),[12] com es mostra en la taula (junt en les freqüències indicades de mutacions per genoma).
Les altes freqüències de mutació en el càncer reflectixen l'inestabilitat del genoma. La qual cosa és característic dels càncers.
| Tipo de cèlula | La freqüència de mutació / Mb | Mb La freqüència de mutació per genoma diploide |
|---|---|---|
| La llínea germinal | 0.023 | 70 |
| Meduloblastoma | 0.15-0.6 | 900-3,600 |
| Leucèmia linfocítica aguda | 0.3 | 1,800 |
| Leucèmia linfocítica crònica | <1 | <6,000 |
| Càncer de próstata | 0.9 | 5,400 |
| Mieloma múltiple | 2.9 | 17,400 |
| Carcinoma colorrectal | 5 | 30,000 |
| Estable de microsatélites (MSS) | 2.8 | 16,800 |
| Microsatélites inestable (MSI) | 47 | 282,000 |
| Carcinoma hepatocelular | 4.2 | 25,200 |
| Càncer de mama | 1.18-1.66 | 7,080-9,960 |
| Càncer de pulmó | 17.7 | 106,200 |
| Càncer de pulmó de cèlules menudes | 7.4 | 44,400 |
| Càncer de pulmó en cèlules (els fumadors) | 10.5 | 63,000 |
| Càncer de pulmó de cèlules no menudes (els no fumadors) | 0.6 | 3,600 |
| Adenocarcinoma de pulmó (els fumadors) | 9.8 | 58,500 |
| Adenocarcinoma de pulmó (els no fumadors) | 1.7 | 10,200 |
| Melanoma | 30 | 180,000 |
| Irradiació-UV melanoma crònic induït | 111 | 666,000 |
| Melanoma no induït per irradiació-UV en pell sense pèl de les extremitats | 3-14 | 18,000-84,000 |
| Melanoma induït per UV en pell en cabell | 5-55 | 30,000-330,000 |
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Kijk magazine, 01 January 2009
- ↑ “Genome-wide associatiu testudo fo 14,000 cases fo leven concomo diseases and 3,000 shared controls” . Nature 447 (7145): 661–78. doi:. PMID 17554300. Bibcode: 2007Natur.447..661B.
- ↑ Mailman MD, Feolo M, Jin I, Kimura M, Tryka K, Bagoutdinov R, Hao L, Kiang A, Paschall J, Phan L, Popova N, Pretel S, Ziyabari L, Llig M, Shao I, Wang ZY, Sirotkin K, Ward M, Kholodov M, Zbicz K, Beck J, Kimelman M, Shevelev S, Preuss D, Yaschenko I, Graeff A, Ostell J, Sherry ST. “The NCBI dbGaP database of genotypes and phenotypes”. Nat. Genet. 39 (10): 1181–6. doi:. PMID 17898773.
- ↑ Fareed, M., Afzal, M (2013) "Single nucleotide polymorphism in genome-wide association of human population: A tool for broad spectrum service". Egyptian Journal of Medical Human Genetics 14: 123–134. http://dx.doi.org/10.1016/j.ejmhg.2012.08.001.
- ↑ Braslavsky, Anat (2003). “Sequence information ca be obtained from single DNA molecules”. Proc Natl Acad Sci USA 100 (7): 3960–3984.
- ↑ Single-cell Sequencing Makes Strides in the Clinic with Cancer and PGD First Applications from Clinical Sequencing News. By Monica Heger. October 02, 2013
- ↑ The New England Journal of Medicine.370(3)
- 195–197.ISSN 1533-4406.doi:10.1056/NEJMp1215536.Consultat el 8 d'agost de 2016.
- ↑ Roach JC, Glusman G, Smit AF, et al.. “Analysis of genetic inheritance in a family quartet by whole-genome sequencing”. Science 328 (5978): 636–9. doi:. PMID 20220176.
- ↑ Campbell CD, Chong JX, Malig M, et al.. “Estimating the human mutation rate using autozygosity in a founder population”. Nat. Genet. 44 (11): 1277–81. doi:. PMID 23001126.
- ↑ Ye K, Beekman M, Lameijer EW, Zhang I, Moed MH, van donen Akker EB, Deelen J, Houwing-Duistermaat JJ, Kremer D, Anvar SY, Laros JF, Jones D, Raine K, Blackburne B, Potluri S, Long Q, Guryev V, van der Breggen R, Westendorp RG, 't Hoen PA, donen Dunnen J, van Ommen GJ, Willemsen G, Pitts SJ, Cox DR, Ning Z, Boomsma DI, Slagboom PE. “Aging as accelerated accumulation of somatic variants: whole-genome sequencing of centenarian and middle-aged monozygotic twin pairs”. Twin Res Hum Genet 16 (6): 1026–32. doi:. PMID 24182360.
- ↑ Keightley PD. “Rates and fitness consequences of new mutations in humans”. Genetics 190 (2): 295–304. doi:. PMID 22345605.
- ↑ Tuna M, Amos CI. “Genomic sequencing in cancer”. Cancer Lett. 340 (2): 161–70. doi:. PMID 23178448.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Secuenciación del genoma» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.