Metagenómica Flashcards
Qué es la metagenómica
La metagenómica es la ciencia que analiza el ADN o ARN de una muestra ambiental que contiene organismos que no han sido aislados e identificados.
Al igual que el contenido genético total de un organismo es su genoma, el contenido genético total de una comunidad microbiana es su metagenoma.
Ejemplos de estudios con metagenómica
Muestra intestino vaca:
Secuenciacion
Se busca arqueas, virus, parasitos
Muestra agua mar:
Secuencia ADN
Identificar grupos microbianos según la profundidad de la muestra
Metagenómica y el microbioma
(Aislamiento, secuenciación e identificación del ADN de una muestra de agua de mar.
Proteobacterias en el océano. Distribución con la profundidad de los principales subgrupos (alfa a, beta b, gamma g y delta d).
Proceso:
Muestra de agua de mar
Lisar y extraer ADN ambiental
se secuencia el ADN
se ensamblan genomas
se hacen análisis genómicos
Identification of genera in the asthma
patient and control groups
Se identifican los microorganismos presentes y en qué porcentaje
Asthma:
30% Streptococcus spp
23% Prevotella spp
14% Veillonella spp.
Normal:
23% Neisseria spp
9% Strepptococcus spp
9% Haemophilus spp
SIN EMBARGO, NO SE PUEDE IDENTIFICAR CAUSALIDAD
Estudios del micobioma
Micobioma: hongos
Los hongos viven en y sobre el cuerpo humano.
Hay especies de hongos que pueden afectar el balance del micobioma.
Candida son las especies más comunes encontradas en el micobioma humano
Tomaron muestra de cabello, pulmones, manos, aparato respiratorio superior
Se secuenció solo lo correspondiente a hongos
Microarrays
Con la secuenciación
Pocillos que se mandan a sintetizar según la necesidad de la investigacion
Segmentos de adn
Se coloca la muestra
Por complementariedad se van a juntar y emiten fluorescencia especifica
RNA-seq
- Se obtiene la muestra normal y de tumora
- Se aislan los RNAs
- se obtiene el cDNA (transcriptasa inversa), fragmento, tamaño, selección y se añaden linkers
- Secuenciación
- Lecturas
- Análisis
Identificación de patógenos
3 pacientes transplantados del mismo donador
Sintomatología extraña
identificación negativa con técnicas tradicionales
Secuenciaron muestra de ARN
Encontraron un nuevo virus relacionado con un Old World arenavirus
SNP mining in melon
Variedad enorme de melones
Tomaron muestras de diferentes tipos de melones y los compararon
Identificaron mutaciones puntuales de todas las variantes de melón (SNPs)
Population studies. 1000 genomes
En 2008, el consorcio internacional del Proyecto 1000 Genomas puso en marcha el Proyecto 1000 Genomas para desarrollar un recurso público de variación genética humana.
Estudio metabolómica hombres vs mujeres
Muestras de la piel a lo largo del cuerpo
Identificacion de microorganismos (metagenomica) y metabolitos (metabolomica) en diferentes partes del cuerpo
En que parte del cuerpo hay mayor diversidad microbiana y cantidad de metabolitos
Componentes de la biología de los sistemas
Genoma + Transcriptoma -> Redes regulatorias -> subsistemas funcionales -> Sistema biológico integrado
Proteómica + Metabolómica -> Vías metabólicas -> subsistemas funcionales -> Sistema biológico integrado
Por ende, los resultados de diversos análisis de ómicas se combinan para integrarlos en vistas de alto nivel de todo el cultivo puro biológico.
Qué es la biología de los sistemas
La biología de sistemas es un campo interdisciplinario que se centra en el estudio de sistemas biológicos complejos y cómo sus componentes interactúan a nivel molecular, celular, tisular y organismal. A diferencia de enfoques más tradicionales que se centran en estudiar componentes individuales de un organismo, la biología de sistemas busca comprender la biología en su conjunto, tratando de analizar y modelar las redes y las interacciones que ocurren entre los diferentes elementos.
Ambiental: encontrar toda la diversidad que existe en una muestra
Gracias a esto, sabemos que hay enfermedades que surgen debido al desequilibrio de microorganismos en la microbiota: Alzheimer, Parkinson, diabetes tipo 2, etc
Breast cancer tumor genome
Se secuenció el genoma del tumor
Todos los genes que se expresan en el tumor vs en una célula sana sin tumor
Medicina personalizada
Current medicine: one treatment fits all (puede que a algunos les ayude y a otros no)
Future medicine: more personalized diagnostics
Terapia génica
Personalized cancer medicine:
Muy costoso
Dos vías:
- Se identifica el tipo de cancer o tumor
Se hace un analisis de que agente funciona especificamente para el tumor: en el lab con modelos animales
Si es que es funcional con modelos animales, se pasa a tratar al humano
- Se identifica el tipo de cáncer o tumor
se encuentra la mutación de ADN
se busca el mejor medicamento/tratamiento para combatir esta mutación
se trata al paciente
