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Robert Hatfield en Plancton Andino: Aplicación de secuenciación Nanopore en el estudio de algas nocivas en Chile.
Durante dos semanas, Robert Hatfield, investigador de floraciones de algas nocivas del CEFAS (Center for Environment Fisheries & Aquaculture Science) de Weymouth (Reino Unido), ha trabajado en biología molecular de células del fitoplancton, junto a la bióloga marina Laura Latorre y aAlejandro Clément, con el objetivo de aplicar técnicas moleculares para la identificación de algas nocivas.
A continuación, Robert Hatfield nos comparte una breve reseña respecto de su trabajo en Plancton Andino:
"La secuenciación Nanopore es una tecnología de secuenciación de lectura larga desarrollada en el Reino Unido que ha estado disponible para uso comercial durante más de diez años por la empresa Oxford Nanopore Technologies (ONT).
Esta tecnología utiliza nanoporos de proteínas hechos a medida, a través de los cuales pueden pasar hebras individuales de ADN. A medida que el ADN pasa a través del nanoporo, se detecta una interrupción en la corriente eléctrica iónica, registrándose esta interrupción en datos brutos en archivos denominados Fast5 o Pod5, que son notablemente grandes. Estos datos se registran y pueden interpretarse en tiempo real o retrospectivamente en un proceso computacionalmente exigente llamado "base calling", resultando en una secuencia de oligonucleótidos con una puntuación de calidad asociada a cada base leída, en un formato denominado FastQ.
El proceso requiere el uso de una unidad de procesamiento gráfico (GPU) y puede realizarse utilizando modelos bioinformáticos variables que priorizan alta precisión, para su uso en computadoras de alto rendimiento.
Antes de que el ADN pueda ser leído, debe someterse a varias etapas de preparación que dependen del tipo de experimento que se esté realizando. Por ejemplo, analizando regiones específicas del ADN o ADN nativo extraído directamente del material de estudio.
El trabajo que se está llevando a cabo en Plancton Andino utiliza una PCR de largo alcance que amplifica los primeros 3.2kb del cassette de rDNA (desde SSU hasta D2 de LSU), y los cebadores están diseñados para todas las microalgas. Estos amplicones deben ser procesados mediante reacciones enzimáticas para modificar los fragmentos de ADN mediante un proceso llamado "preparación de biblioteca". Esto puede incluir la adición de secciones de ADN que permiten el análisis simultáneo de múltiples muestras a la vez, así como la adición de secuencias adaptadoras y una proteína motora. Este proceso se realizó utilizando el kit de secuenciación por ligación de ONT."
El análisis de los datos generados proporcionará una descripción de los organismos presentes en las aguas costeras del mar interior del sur de Chile. Estos datos pueden utilizarse para identificar amenazas algales nocivas existentes y amenazas futuras para la industria acuícola no vistas anteriormente.
