Tue. Jun 28th, 2022

Los científicos han publicado la primera secuencia completa y sin espacios de un genoma humano, dos décadas después de que el Proyecto Genoma Humano produjera el primer borrador de la secuencia del genoma humano. Según los investigadores, tener una secuencia completa y sin espacios de aproximadamente 3 mil millones de bases (o “letras”) en nuestro ADN es fundamental para comprender el espectro completo de la variación genómica humana y para comprender las contribuciones genéticas a ciertas enfermedades. El trabajo fue realizado por el consorcio Telómero a Telómero (T2T), que incluyó el liderazgo de investigadores del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), parte de los Institutos Nacionales de Salud; Universidad de California, Santa Cruz; y la Universidad de Washington, Seattle. NHGRI fue el principal financiador del estudio. Los análisis de la secuencia completa del genoma aumentarán significativamente nuestro conocimiento de los cromosomas, incluidos mapas más precisos para cinco brazos cromosómicos, lo que abre nuevas líneas de investigación. Esto ayuda a responder preguntas básicas de biología sobre cómo los cromosomas se segregan y dividen correctamente. El consorcio T2T utilizó la secuencia del genoma ahora completa como referencia para descubrir más de 2 millones de variantes adicionales en el genoma humano. Estos estudios brindan información más precisa sobre las variantes genómicas dentro de 622 genes médicamente relevantes. “Generar una secuencia del genoma humano verdaderamente completa representa un logro científico increíble, ya que proporciona la primera visión integral de nuestro modelo de ADN”, dijo Eric Green, MD, Ph.D., director de NHGRI. “Esta información fundamental fortalecerá los muchos esfuerzos en curso para comprender todos los matices funcionales del genoma humano, lo que a su vez potenciará los estudios genéticos de las enfermedades humanas”. La secuencia del genoma humano ahora completa será particularmente valiosa para los estudios que tienen como objetivo establecer puntos de vista integrales de la variación genómica humana, o cómo difiere el ADN de las personas. Tales conocimientos son vitales para comprender las contribuciones genéticas a ciertas enfermedades y para utilizar la secuencia del genoma como parte de la rutina de la atención clínica en el futuro. Muchos grupos de investigación ya han comenzado a utilizar una versión preliminar de la secuencia completa del genoma humano para sus investigaciones. La secuenciación completa se basa en el trabajo del Proyecto Genoma Humano, que cartografió alrededor del 92% del genoma, y ​​en la investigación realizada desde entonces. Miles de investigadores han desarrollado mejores herramientas de laboratorio, métodos computacionales y enfoques estratégicos para descifrar la secuencia compleja. Seis artículos que abarcan la secuencia completa aparecen en Science, junto con artículos complementarios en varias otras revistas. Ese último 8% incluye numerosos genes y ADN repetitivo y es comparable en tamaño a un cromosoma completo. Los investigadores generaron la secuencia completa del genoma usando una línea celular especial que tiene dos copias idénticas de cada cromosoma, a diferencia de la mayoría de las células humanas, que tienen dos copias ligeramente diferentes. Los investigadores notaron que la mayoría de las secuencias de ADN recién agregadas estaban cerca de los telómeros repetitivos (extremos largos y posteriores de cada cromosoma) y centrómeros (secciones medias densas de cada cromosoma). “Desde que tuvimos el primer borrador de la secuencia del genoma humano, determinar la secuencia exacta de regiones genómicas complejas ha sido un desafío”, dijo Evan Eichler, Ph.D., investigador de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington y copresidente del consorcio T2T. “Estoy encantado de que hayamos hecho el trabajo. El plan completo va a revolucionar la forma en que pensamos sobre la variación, la enfermedad y la evolución genómica humana”. El costo de secuenciar un genoma humano utilizando tecnologías de “lectura corta”, que proporcionan varios cientos de bases de secuencia de ADN a la vez, es solo de unos pocos cientos de dólares, y ha disminuido significativamente desde el final del Proyecto Genoma Humano. Sin embargo, el uso de estos métodos de lectura corta solo deja algunas lagunas en las secuencias del genoma ensamblado. La caída masiva en los costos de secuenciación de ADN viene de la mano con mayores inversiones en nuevas tecnologías de secuenciación de ADN para generar lecturas de secuencias de ADN más largas sin comprometer la precisión. Durante la última década, surgieron dos nuevas tecnologías de secuenciación de ADN que produjeron lecturas de secuencias mucho más largas. El método de secuenciación de ADN Oxford Nanopore puede leer hasta 1 millón de letras de ADN en una sola lectura con una precisión modesta, mientras que el método de secuenciación de ADN PacBio HiFi puede leer unas 20 000 letras con una precisión casi perfecta. Los investigadores del consorcio T2T utilizaron ambos métodos de secuenciación de ADN para generar la secuencia completa del genoma humano. “Usando métodos de lectura larga, hemos hecho avances en nuestra comprensión de las partes más difíciles y ricas en repeticiones del genoma humano”, dice Karen Miga, Ph.D., copresidenta del consorcio T2T cuyo grupo de investigación en la Universidad de California, Santa Cruz está financiada por NHGRI. “Esta secuencia completa del genoma humano ya ha proporcionado nuevos conocimientos sobre la biología del genoma, y ​​espero con ansias la próxima década de descubrimientos sobre estas regiones recientemente reveladas”. Según el copresidente del consorcio, Adam Phillippy, Ph.D., cuyo grupo de investigación en NHGRI dirigió el esfuerzo final, la secuenciación del genoma completo de una persona debería ser menos costosa y más sencilla en los próximos años. “En el futuro, cuando se secuencie el genoma de alguien, podremos identificar todas las variantes en su ADN y usar esa información para guiar mejor su atención médica”, dijo Phillippy. “Verdaderamente terminar la secuencia del genoma humano fue como ponerse un nuevo par de anteojos. Ahora que podemos ver todo claramente, estamos un paso más cerca de comprender lo que significa”. Muchos investigadores y aprendices al principio de su carrera desempeñaron papeles fundamentales, incluidos investigadores de la Universidad Johns Hopkins, Baltimore; Universidad de Connecticut, Storrs; Universidad de California, Davis; Instituto Médico Howard Hughes, Chevy Chase, Maryland; y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, Gaithersburg, Maryland. El paquete de seis artículos que informan sobre este logro aparece en la edición de hoy de Science, junto con artículos complementarios en varias otras revistas. Para obtener más información, visite Genome.gov/T2T y siga a @Genome_gov.

By Sebastian Jimenez

Si hubiera una ciencia basada en el código binario, sería su principal devoto. Dame juegos y circuitos y me harás feliz. Residiendo en Sevilla.