Adductomics es el estudio de los aductos de ADN en el contexto de un genoma completo . Los aductos de ADN son compuestos que se unen al ADN , causando daños y mutaciones . Estas mutaciones pueden provocar cáncer y defectos de nacimiento en organismos multicelulares . La ciencia de la aducción busca identificar todos los aductos de ADN y la secuencia objetivo de cada aducto.
El término "aducto" apareció por primera vez en un artículo de una revista en 2005. [1] Aunque originalmente era el término relacionado con los aductos del ADN, los químicos de proteínas ahora han adoptado el enfoque del aducto en sus intentos de identificar aductos de proteínas .
La expresión alotópica (AE) se refiere a la expresión de genes en el núcleo celular que normalmente se expresan solo desde el genoma mitocondrial . Se ha sugerido el AE de ingeniería biomédica como una posible herramienta futura en la terapia génica de ciertas enfermedades relacionadas con las mitocondrias , [1] sin embargo, esta opinión es controvertida. [2] Si bien este tipo de expresión se ha llevado a cabo con éxito en levaduras , los resultados en mamíferos han sido conflictivos. [3]
Uso en terapia [ editar ]
Gensight Biologics actualmente está llevando a cabo un programa clínico de expresión del gen ND4 en el núcleo para prevenir la enfermedad de la retina. [4]
Investigación [ editar ]
La Fundación de Investigación SENS informó recientemente el éxito en la expresión del gen ATP6 alotópicamente in vitro. [5]
A partir del 6 de septiembre de 2016 y como resultado de los fondos recaudados en lifespan.io, la Fundación de Investigación SENS demostró que ATP6 y ATP8 podrían expresarse con éxito y su investigación publicada aparece en Nucleic Acids Research [6], que proporciona una prueba de concepto del enfoque de reparación de MitoSENS para la reparación. Daños relacionados con la edad.
amplicón es una pieza de ADN o ARN que es la fuente y / o el producto de los eventos de amplificación o replicación . Puede formarse artificialmente, utilizando varios métodos que incluyen reacciones en cadena de la polimerasa (PCR) o reacciones en cadena de la ligasa (LCR), o naturalmente a través de la duplicación de genes . En este contexto, la amplificación se refiere a la producción de una o más copias de un fragmento genético o secuencia objetivo, específicamente el amplicón. Como se refiere al producto de una reacción de amplificación, amplicon se usa indistintamente con términos comunes de laboratorio, como "producto de PCR".
La amplificación artificial se utiliza en la investigación , [1] medicina forense , [2] y medicina [1] con fines que incluyen la detección y cuantificación de agentes infecciosos , [3] identificación de restos humanos, [4] y extracción de genotipos de cabello humano. [2]
La duplicación de genes naturales juega un papel importante en la evolución . También está implicado en varias formas de cáncer humano, incluido el linfoma mediastínico de células B y el linfoma de Hodgkin . [5] En este contexto, el término amplicón puede referirse tanto a una sección del ADN cromosómico que se ha extirpado, amplificado y reinsertado en otra parte del genoma , como a un fragmento de ADN extrachromasomal conocido como un minuto doble , cada uno de los cuales puede ser compuesto de uno o más genes . La amplificación de los genes codificados por estos amplicones generalmente aumenta la transcripciónDe esos genes y en última instancia el volumen de proteínas asociadas .
Estructura [ editar ]
Los amplicones en general son secuencias genéticas de repetición directa (de cabeza a cola) o repetida invertida(de cabeza a cabeza o de cola a cola), y pueden ser de estructura lineal o circular. [7] Los amplicones circulares consisten en duplicaciones imperfectas invertidas recocidas en un círculo [8] y se cree que surgen de los amplicones lineales precursores. [9]
Durante la amplificación artificial, la longitud del amplicón es dictada por los objetivos experimentales. [10]
Tecnología [ editar ]
El análisis de los amplicones ha sido posible gracias al desarrollo de métodos de amplificación, como la PCR , y cada vez más por tecnologías más baratas y de mayor rendimiento para la secuenciación de ADN o la secuenciación de la próxima generación , como la secuenciación de semiconductores de iones , conocida popularmente como la marca del desarrollador, Ion Torrent. [11]
Las tecnologías de secuenciación de ADN, como la secuenciación de la próxima generación, han hecho posible el estudio de los amplicones en biología y genética del genoma , incluida la investigación de genética del cáncer , [12] investigación filogenética y genética humana . [13] Por ejemplo, al usar el gen 16S rRNA , que forma parte de cada genoma bacteriano y arqueal y está altamente conservado, las bacterias pueden clasificarse taxonómicamente por comparación de la secuencia de amplicón con las secuencias conocidas. Esto funciona de manera similar en el dominio de los hongos con el gen 18S rRNA .
Independientemente del enfoque utilizado para amplificar los amplicones, debe utilizarse alguna técnica para cuantificar el producto amplificado. [14] En general, estas técnicas incorporan un paso de captura y un paso de detección, aunque la forma en que se incorporan estos pasos depende del ensayo individual .
Los ejemplos incluyen el ensayo Amplicor HIV-1 Monitor ( RT-PCR ), que tiene la capacidad de reconocer el VIHen plasma ; el QT del VIH-1 ( NASBA ), que se utiliza para medir la carga viral en plasma al amplificar un segmento del ARN del VIH; y la amplificación mediada por transcripción, que emplea un ensayo de protección de hibridación para distinguir las infecciones por Chlamydia trachomatis . [14]En cada enfoque están involucrados varios pasos de detección y captura para evaluar el producto de amplificación o amplicón. Con la secuenciación de los amplicones, se concatena y secuencia la gran cantidad de amplicones diferentes que resultan de la amplificación de una muestra habitual. Después de que la clasificación del control de calidad se realiza mediante diferentes métodos, los conteos de taxones idénticos representan su abundancia relativa en la muestra.
Aplicaciones [ editar ]
La PCR se puede usar para determinar el sexo a partir de una muestra de ADN humano. [15] Los loci de inserción del elemento Alu se seleccionan, amplifican y evalúan en términos de tamaño del fragmento. El ensayo sexual utiliza AluSTXa para el cromosoma X , AluSTYa para el cromosoma Y , o tanto AluSTXa como AluSTYa, para reducir la posibilidad de error a una cantidad despreciable. El cromosoma insertado produce un gran fragmento cuando se amplifica la región homóloga . Los machos se distinguen por tener dos amplicones de ADN presentes, mientras que las hembras tienen un solo amplicón. El kit adaptado para llevar a cabo el método incluye un par de cebadores para amplificar el locus y, opcionalmente, reactivos de reacción en cadena de la polimerasa.[dieciséis]
LCR se puede utilizar para diagnosticar la tuberculosis . [17] La secuencia que contiene el antígeno proteico B está dirigida por cuatro cebadores oligonucleotídicos: dos para la cadena con sentido y dos para la cadena antisentido . Los cebadores se unen adyacentes entre sí, formando un segmento de ADN de doble cadena que, una vez separados, puede servir como objetivo para futuras rondas de replicación. En este caso, el producto puede detectarse a través del inmunoensayo enzimático de micropartículas (MEIA) .
AFLP-PCR o simplemente AFLP es una herramienta basada en PCR que se utiliza en la investigación genética , en la identificación de ADN y en la práctica de la ingeniería genética . Desarrollado a principios de la década de 1990 por Keygene , [1] AFLP usa enzimas de restricción para digerir el ADN genómico , seguido de la ligadura de los adaptadores a los extremos pegajosos de los fragmentos de restricción . Luego se selecciona un subconjunto de los fragmentos de restricción para amplificarlos. Esta selección se logra mediante el uso de primers.complementario a la secuencia del adaptador, la secuencia del sitio de restricción y algunos nucleótidos dentro de los fragmentos del sitio de restricción (como se describe en detalle a continuación). Los fragmentos amplificados se separan y se visualizan en desnaturalización en electroforesis en gel de agarosa , ya sea mediante autorradiografía o metodologías de fluorescencia , o mediante instrumentos automatizados de secuenciación capilar.
Aunque AFLP se conoce comúnmente como "Polimorfismo de longitud de fragmento amplificado", los datos resultantes no se califican como polimorfismos de longitud, sino como polimorfismos de presencia-ausencia. [2]
AFLP-PCR es un método altamente sensible para detectar polimorfismos en el ADN . La técnica fue descrita originalmente por Vos y Zabeau en 1993. [3] [2] En detalle, el procedimiento de esta técnica se divide en tres pasos:
- Digestión del ADN celular total con una o más enzimas de restricción y ligadura de adaptadores específicos de medio sitio de restricción a todos los fragmentos de restricción.
- Amplificación selectiva de algunos de estos fragmentos con dos cebadores de PCR que tienen el adaptador correspondiente y las secuencias específicas del sitio de restricción.
- Separación electroforética de amplicones en una matriz de gel, seguida de visualización del patrón de banda.
Aplicaciones [ editar ]
La tecnología AFLP tiene la capacidad de detectar varios polimorfismos en diferentes regiones genómicas simultáneamente. También es altamente sensible y reproducible. Como resultado, la AFLP se ha utilizado ampliamente para la identificación de la variación genética en cepas o especies de plantas, hongos, animales y bacterias estrechamente relacionadas. La tecnología AFLP se ha utilizado en pruebas criminales y de paternidad, también para determinar pequeñas diferencias dentro de las poblaciones y en estudios de vinculación para generar mapas para el análisis del locus de rasgos cuantitativos(QTL).
El AFLP tiene muchas ventajas en comparación con otras tecnologías de marcadores, como el ADN polimórfico amplificado aleatoriamente ( RAPD ), el polimorfismo de la longitud del fragmento de restricción (RFLP) y los microsatélites . La AFLP no solo tiene mayor reproducibilidad, resolución y sensibilidad en todo el nivel del genoma en comparación con otras técnicas, [4] sino que también tiene la capacidad de amplificar entre 50 y 100 fragmentos a la vez. Además, no se necesita información de secuencia previa para la amplificación (Meudt y Clarke 2007). [5] Como resultado, la AFLP se ha vuelto extremadamente beneficiosa en el estudio de los taxones que incluyen bacterias, hongos y plantas, donde aún se desconoce mucho sobre la composición genómica de varios organismos.
La tecnología AFLP está cubierta por patentes y solicitudes de patente de Keygene NV. AFLP es una marca registrada de Keygene NV.
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