Presidencia de la Nación

Plataforma de secuenciación ONT y su aplicación en la genómica de microorganismos patógenos de plantas




Grupo de trabajo

Franco Fernández
Nathalie Marquez
Humberto Debat
Luis Rogelio Conci
INTA Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola (UFYMA)

Sobre la tecnología

Este grupo, utiliza la plataforma Oxoford Nanopore, long reads (ONT) para la secuenciación de genomas de microorganismos patógenos de plantas con especial énfasis en bacterias.








Problemas o necesidades que resuelve

Análisis bioinformáticos básicos (QC, trimeado, ensamblados, etc.), filogenia, manejo de base de datos y genómica comparativa.

Propuesta

En primer lugar, se extrae el ADN (genómico, metagenómico, amplicones, etc ) y se certifican todos los parámetros de calidad. Luego el ADN es tratado para obtener librerías (ADN + adaptadores específicos) las cuales tienen las condiciones necesarias para ser procesadas por el secuenciador. Las librerías se “siembran” en el secuenciador el cual está conectado a un ordenador de alta capacidad de procesamiento (CPU + GPU). En el secuenciador las moléculas de ADN (librerías) atraviesan los poros (hemolisinas) de modo que solo una molecular puede atravesar un poro a la vez. Cada poro está asociado a un sensor que puede medir la conductividad eléctrica ocasionada por el paso de iones . De esta forma cuando una molecular de ADN atraviesa dicho poro la corriente de iones se “disturba” y genera cambios en la conductividad. El patrón de disturbancia generado por cada un de las bases que componen el ADN puede ser medido y por lo tanto podemos conocer la secuencia de nucleotidos de una molécula dada analizando dicho patrón. Esta tecnología permite determinar en tiempo real la secuencia de una muestra dada lo cual representa una gran ventaja ya que nos permite tomar decisiones más precisas a la hora de determinar cuándo seguir o terminar un experimento. Dado que trabaja con las moléculas de ácidos nucleicos en estado nativo (la secuenciación no requiere de amplificación o marcación fluorescente previa) podemos examinar la naturaleza intrínseca de la molécula (por ej patrón de metilaciones). Por otro lado, al no tener límites en el tamaño de la molécula secuenciada (es dependiente del tamaño del ADN purificado) podemos secuenciar regiones repetitivas que son complejas de resolver con tecnologías de fragmentos cortos (por ej Illumina) e incluso se pueden combinar ambas tecnologías en procesos conocidos como ensamblados híbridos. Esto último tiene principal relevancia ya que estas regiones conflictivas suelen alojar genes de importancia biológica (genes de resistencia a antibióticos, factores de virulencia, etc). En los últimos años se ha mejorado considerablemente la calidad de las secuencias obtenidas (nuevas químicas Q20 >99%) y el soporte bioinformático para el análisis de las mismas posicionándola como una de las principales plataforma de secuenciación a nivel mundial.

Certificación

sin datos.

Fotos

Palabras clave

#genómica #secuenciación #Oxford nanopore #NGS #plantas #tecnología #datos

Contacto

CARLOS GASTÓN VAGHI MEDINA
[email protected]
INTA CIAP
Coordinación Nacional de Vinculación
Tecnológica y Relaciones Institucionales
Buenos Aires - Argentina

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