Metagenómica REPASO

Metagenómica REPASO

La metagenómica y la secuenciación masiva de ADN explorar las propiedades de las comunidades microbianas en su entorno natural.

Metagenómica: es el estudio de todo el material genérico que se obtiene directamente desde muestras ambientales. Responde las preguntas de ¿Quién vine ahí? ¿Cómo se estructuran sus poblaciones, quienes son los más abundantes?

Nos permite obtener:

• Un catálogo de la composición microbiana a diferentes niveles taxonómicos
• Un catálogo de todos los genes que están presentes en una comunidad microbiana.
• Un catalogo de los genomas que están presentes en una comunidad
• Reconstruir un perfil genómico a partir de la muestra analizada.
• Contextos taxonómicos especie-específicos

Técnicas de extracción de información

1. Secuenciación de amplicones (Amplicon sequencing): que secuencia solo el ARNr o el ADN ribosómico de los organismos, van dirigidos a unidades conservadas. Este puede ser el gen 16S para Bacterias o Archeas, o 18S-ITS para Eucariontes. Ofrece un perfil taxonomico.

Obtenemos: de donde provienen los microorganismos generando una asignación taxonómica. Se asignan secuencias a taxones y luego clasificar o extraer la taxonomía.

Formato FASTQC: comienza con un arroba, luego el ID de la célula … un separador +. Permite los análisis de calidad.

Formato FASTA: inicia con el header >

1. Secuenciación Shotgun (Shotgun sequencing): que secuencia genomas o fragmentos completos de los microorganismos en el medio ambiente. Permite inferir potencial funcional con base en información de los genes secuenciados.

Lecturas

Short reads 75-300 pb: son pequeñas piezas de ADN obtenidas mediante secuenciación masiva (->shotgun technology)

Long reads mayores a 1000 pb: se obtienen con Secuenciación en tiempo real de las moléculas-unica (SMRT) de la compañía PacBio y Nanopore DNA sequencing.

Taxonomy y LPSN: defininen contextos actualizados a nivel de especie y géneros en bacterias y archaeas.

BLAST: realiza análisis y comparación de secuencias.

Esto es lo que debe ocurrir para generar los datos que serán analizados. 

1. Extracción de DNA desde muestras ambientales.
2.  Library preparation (Biblioteca de DNA):se debe extraer suficiente ADN (~ 250 - 500 ng.
3. Sequencing (Secuenciación): secuenciar un grupo diverso de microorganismos,cada uno con un tamaño de genoma diferente, a menudo mezclado con ADN hospedero, o ambiental. Amplia variedad de longitudes de lectura y salidas. Illumina ofrece lecturas cortas, 2x250 o 2x300 pb, pero genera una gran profundidad de secuenciación.

COMANDOS UTILES

pwd = nos dice dónde estamos parados

ls = nos dice que archivos tenemos en donde estamos parados

cd = nos posiciona en donde queramos

sudo apt update = permite ejecutar programas (se instala /usr/bin), actualiza el sistema

free -h =nos da la información sobre la memoria libre y usada del sistema.

Control de calidad de datos de secuenciación masiva en formato FASTQ

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