Secuenciación Genomica
Páginas: 5 (1059 palabras)
Publicado: 21 de octubre de 2011
SECUENCIACIÓN GENÓMICA
Objetivo: Investigar definición y métodos de secuenciación genómica.
SECUENCIACIÓN DEL ADN
La secuenciación consiste en un conjunto de métodos y técnicas bioquímicas que nos permiten determinar el orden de los nucleótidos (A, C, G y T) en el ADN.
Sus posibles utilidades son:
* Detección de mutaciones
* Análisis de ADN de fósiles
* Diagnóstico deenfermedades genéticas
* Identificación de especies y control de cruces entre animales
* Investigación forense
* Bioseguridad: detección de enfermedades infecciosas
* Detección de patógenos en alimentos
* Análisis de paternidad
La estructura de una molécula de ADN viene definida por la secuencia de bases nitrogenadas en la cadena nucleotídica, residiendo en esta secuencia debases la información genética del ADN. Así, resulta de vital importancia para la célula el orden en el que se encuentran las cuatro bases a lo largo de una cadena de ADN, ya que es precisamente este orden el que constituye las instrucciones del programa genético de los organismos. Por lo que secuenciar una molécula de ADN, es decir, establecer el orden en el que las diferentes bases se encuentran enla cadena, equivale a descifrar su mensaje genético.
El apareamiento condicionado de las bases en el ADN conlleva que el orden de una de las cadenas define automáticamente el orden de la otra. Por ello se dice que las cadenas de nucleótidos son complementarias.
A finales de la década de 1970 se desarrollaron dos métodos que permitían la secuenciación de una molécula de ADN de una manerasencilla y rápida. Al principio, la idea consistía en imitar los clásicos método de secuenciación de proteínas, donde las moléculas eran fragmentadas y analizada su composición en función de sus características físico-químicas, deduciendo así su secuencia a partir de fragmentos solapantes.
Pero este método, que para proteínas resultaba muy eficaz, mostró sus carencias ala hora de analizar unamolécula resultante de la combinación de cuatro nucleótidos diferentes. Así, en 1977, los grupos de A. Maxam y W. Gilbert por un lado y de F. Sanger por otro, desarrollaron sendos métodos de secuenciación específicos para el ADN.
MÉTODO QUÍMICO DE MAXAM Y GILBERT
En este método se usa fósforo radiactivo para marcar el ADN. Una vez marcado, el ADN se fracciona con reacciones químicas específicaspara cada una de las cuatro bases. Cuatro alícuotas de la misma muestra se tratan bajo condiciones distintas y, posteriormente, un tratamiento con piperidina rompe la molécula a nivel de la base modificada. Los productos así obtenidos son separados en geles de poliacrilamida en función de su tamaño.
MÉTODO ENZIMÁTICO DE SANGER
Este método también es conocido como método de los terminadoresde cadena o dideoxi, y se basa en el uso de dideoxinucleótidos (ddNTP) que se diferencian de los deoxinucleótidos (dNTP) en que carecen del grupo –OH en el carbono 3´de la ribosa.
En este –OH del carbono 3´de la ribosa es precisamente donde la enzima incorpora el siguiente nucleótido de la cadena que se ésta sintetizando, formando un enlace fodfoéster. Al carecer de grupo –OH , tras laincorporación a la cadena de un ddNTP, el proceso de replicación se termina ya que no se permite la incorporación de un nucleótido.
A efectos prácticos lo que se hace es diseñar un oligonucleótido de entre 18-25 bases complementario a una zona de la cadena de ADN que se quiere secuenciar. Tras unirse este oligonucleótido al ADN molde, la ADN polimersa I va a extender la cadena desde el grupo OH libredel extremo 3´del oligonucleótido mediante incorporación de dNTPs complementarios al molde de ADN.
La reacción de secuenciación se da en cuatro alícuotas de la misma muestra en las que se darán sendas reacciones de síntesis incluyendo cada alícuota pequeñas cantidades de los cuatro dieferentes ddNTPs (ddATP, ddGTP, ddCTP y ddTTP). La incorporación a la cadena replicada de uno de estos...
Objetivo: Investigar definición y métodos de secuenciación genómica.
SECUENCIACIÓN DEL ADN
La secuenciación consiste en un conjunto de métodos y técnicas bioquímicas que nos permiten determinar el orden de los nucleótidos (A, C, G y T) en el ADN.
Sus posibles utilidades son:
* Detección de mutaciones
* Análisis de ADN de fósiles
* Diagnóstico deenfermedades genéticas
* Identificación de especies y control de cruces entre animales
* Investigación forense
* Bioseguridad: detección de enfermedades infecciosas
* Detección de patógenos en alimentos
* Análisis de paternidad
La estructura de una molécula de ADN viene definida por la secuencia de bases nitrogenadas en la cadena nucleotídica, residiendo en esta secuencia debases la información genética del ADN. Así, resulta de vital importancia para la célula el orden en el que se encuentran las cuatro bases a lo largo de una cadena de ADN, ya que es precisamente este orden el que constituye las instrucciones del programa genético de los organismos. Por lo que secuenciar una molécula de ADN, es decir, establecer el orden en el que las diferentes bases se encuentran enla cadena, equivale a descifrar su mensaje genético.
El apareamiento condicionado de las bases en el ADN conlleva que el orden de una de las cadenas define automáticamente el orden de la otra. Por ello se dice que las cadenas de nucleótidos son complementarias.
A finales de la década de 1970 se desarrollaron dos métodos que permitían la secuenciación de una molécula de ADN de una manerasencilla y rápida. Al principio, la idea consistía en imitar los clásicos método de secuenciación de proteínas, donde las moléculas eran fragmentadas y analizada su composición en función de sus características físico-químicas, deduciendo así su secuencia a partir de fragmentos solapantes.
Pero este método, que para proteínas resultaba muy eficaz, mostró sus carencias ala hora de analizar unamolécula resultante de la combinación de cuatro nucleótidos diferentes. Así, en 1977, los grupos de A. Maxam y W. Gilbert por un lado y de F. Sanger por otro, desarrollaron sendos métodos de secuenciación específicos para el ADN.
MÉTODO QUÍMICO DE MAXAM Y GILBERT
En este método se usa fósforo radiactivo para marcar el ADN. Una vez marcado, el ADN se fracciona con reacciones químicas específicaspara cada una de las cuatro bases. Cuatro alícuotas de la misma muestra se tratan bajo condiciones distintas y, posteriormente, un tratamiento con piperidina rompe la molécula a nivel de la base modificada. Los productos así obtenidos son separados en geles de poliacrilamida en función de su tamaño.
MÉTODO ENZIMÁTICO DE SANGER
Este método también es conocido como método de los terminadoresde cadena o dideoxi, y se basa en el uso de dideoxinucleótidos (ddNTP) que se diferencian de los deoxinucleótidos (dNTP) en que carecen del grupo –OH en el carbono 3´de la ribosa.
En este –OH del carbono 3´de la ribosa es precisamente donde la enzima incorpora el siguiente nucleótido de la cadena que se ésta sintetizando, formando un enlace fodfoéster. Al carecer de grupo –OH , tras laincorporación a la cadena de un ddNTP, el proceso de replicación se termina ya que no se permite la incorporación de un nucleótido.
A efectos prácticos lo que se hace es diseñar un oligonucleótido de entre 18-25 bases complementario a una zona de la cadena de ADN que se quiere secuenciar. Tras unirse este oligonucleótido al ADN molde, la ADN polimersa I va a extender la cadena desde el grupo OH libredel extremo 3´del oligonucleótido mediante incorporación de dNTPs complementarios al molde de ADN.
La reacción de secuenciación se da en cuatro alícuotas de la misma muestra en las que se darán sendas reacciones de síntesis incluyendo cada alícuota pequeñas cantidades de los cuatro dieferentes ddNTPs (ddATP, ddGTP, ddCTP y ddTTP). La incorporación a la cadena replicada de uno de estos...
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