La Universidad impulsa su investigación en Biomedicina y Biotecnología con el sistema de secuenciación masiva más avanzado de Castilla y León

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La nueva infraestructura, adquirida por la Plataforma de Apoyo a la Investigación Nucleus, forma parte del Servicio de Secuenciación de ADN, Genómica y Proteómica
21/06/2011
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Comunicación Universidad de Salamanca
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Salamanca, 22 de junio de 2011. La Universidad de Salamanca impulsará su actividad investigadora internacional en el ámbito de la Biomedicina y Biotecnología con la adquisición del sistema de secuenciación masiva más avanzado de Castilla y León. El ultrasecuenciador Genome Sequencer FLX 454 Life Sciences de Roche Diagnostics S. L, único en la región, formará parte del Servicio de Secuenciación de ADN, Genómica y Proteómica de Nucleus y ha sido presentado hoy por la vicerrectora de Investigación, Mª Ángeles Serrano, y la directora de la Plataforma de Apoyo a la Investigación Nucleus, Alicia Rodríguez Barbero.

El sistema de secuenciación masiva, una de las tecnologías más avanzadas para descifrar el ADN de todo tipo de organismos, será esencial para que los trabajos de grupos de investigación punteros en el campo de la Biomedicina o la Biotecnología den un salto de calidad.

En el acto de presentación han estado presentes también el director del Servicio de Secuenciación de ADN, Genómica y Proteómica, Francisco del Rey Iglesias, y Marta Montero Barrientos, responsable del Servicio de Gestión Integral de Datos y Soporte al Laboratorio (estos dos últimos servicios, pertenecientes también a la plataforma Nucleus).

La secuenciación de genes es imprescindible para el desarrollo de muchos proyectos de investigación. El análisis consiste en averiguar la secuencia de las moléculas orgánicas conocidas como nucleótidos del ADN (ácido desoxirribonucleico). La secuencia de ADN es la información genética que se hereda, de manera que descifrarla es clave para poder estudiar enfermedades o desarrollar utilidades biotecnológicas a partir de microorganismos.

En la actualidad existen tres tecnologías de secuenciación de última generación: Solexa de Illumina, SOLiD de ABI y 454 de Roche. Las tres están basadas en tecnologías diferentes. Con las dos primeras se obtiene un gran número de secuencias, pero de tamaño muy corto, entre 50 y 150 nucleótidos; mientras que el 454 de Roche analiza fragmentos de ADN más largos, de manera que es el único que obtiene secuencias de entre 450 y 550 nucleótidos, con lo cual la información que se obtiene sobre el genoma es mucho más fiable, con menos errores, aunque proporcione menos cantidad de secuencias.

La adquisición del ultrasecuenciador 454 Life Sciences de Roche por parte de la Universidad de Salamanca ha supuesto una inversión de unos 700.000 euros financiados a través del Programa Nacional de Infraestructuras Científico-Tecnológicas del Ministerio de Ciencia e Innovación.

El procesoEl genoma se secuencia por partes, ya que sólo se pueden leer fragmentos cortos de ADN. Por eso, la tarea de los científicos es fragmentar el genoma, secuenciarlo con ayuda de la tecnología y reconstruirlo para tener la secuencia completa. Al comienzo del proceso, el ADN se fragmenta de forma aleatoria y es sometido a varias operaciones de preparación hasta que queda listo para que la máquina pueda leerlo. Cada uno de los fragmentos va unido a una bolita y todos ellos son depositados en una placa que lleva un millón de 'microagujeros'. Cada uno de estos huecos sólo permite la incorporación de una de las bolitas. Una vez en la máquina, se realiza un análisis de imagen. Cada vez que se produce la lectura de un nucleótido, se emite una señal fluorescente que es captada por la máquina, se pasa al siguiente nucleótido y así sucesivamente. Después, potentes ordenadores procesan la información y la traducen a las letras A, C, G y T (correspondientes a los nucleótidos adenina, citosina, guanina y timina), que ensamblan para obtener toda la información genética.

Las nuevas tecnologías suponen un salto en la capacidad de secuenciación. El trabajo para secuenciar el primer organismo eucariota comenzó en 1993 y terminó en 2006, con la participación de 130 laboratorios de todo el mundo. Ahora el mismo proceso se reduce a dos o tres semanas con un ahorro económico muy importante.

Los científicos del Centro de Investigación del Cáncer (CIC) y del futuro Centro de Caracterización de Recursos Biológicos están entre los usuarios potenciales más importantes en Salamanca, pero al tratarse de uno de los pocos equipos de alta tecnología de secuenciación de España y el único en Castilla y León, muchos grupos de investigación se interesarán por utilizarlo.

AplicacionesEn la actualidad, esta tecnología es importante en la investigación en cáncer para secuenciar los genomas de distintos tipos de tumores con el fin de identificar qué genes tienen un papel importante en cada uno de ellos y poder desarrollar fármacos que actúen sobre dichos genes para paliar o evitar la progresión tumoral.

Por otra parte, científicos de todo el mundo tratan de secuenciar los genomas microbianos, es decir, los de bacterias, virus y hongos que puedan tener tanto interés biomédico, por ser causantes de enfermedades, como interés industrial, por sus propiedades para la producción de múltiples productos, como bioplásticos, bioetanol, biodiésel, vitaminas, aminoácidos o anticuerpos, de forma que son útiles para la industria química, farmacéutica y biomédica.

Primer resultadoCon este instrumento, la Universidad de Salamanca podrá acceder a numerosos programas internacionales de investigación básica como prestadora del servicio. De hecho, el 454 de Roche ya ha dado un primer resultado, puesto que científicos de la Universidad de Salamanca han secuenciando recientemente dos hongos que son capaces de producir elementos con propiedades antioxidantes que se utilizan en la industria alimentaria.

El sistema está instalado provisionalmente en el Edificio Departamental del Campus Unamuno, donde ha sido habilitado un laboratorio completo para su funcionamiento. Sin embargo, está previsto que la ubicación definitiva del ultrasecuenciador sea el Edificio Multiusos I+D+i de la Universidad de Salamanca, que en la actualidad está en construcción en la calle Espejo.

Servicio de Secuenciación de ADN, Genómica y ProteómicaEl nuevo equipamiento forma parte del Servicio de Secuenciación de ADN, Genómica y Proteómica de Nucleus, cuyo director es Francisco del Rey, profesor del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca. Su objetivo es respaldar a los investigadores en el campo de la Genómica, el área de la Biología que estudia el genoma, el conjunto de genes que pueden ser expresados en un organismo, y de la Proteómica, que describe el proteoma, el conjunto de proteínas que se expresan a partir de un genoma.