Un nuevo método para secuenciar los grupos químicos adheridos a la superficie del ADN está allanando el camino para una mejor detección del cáncer y otras enfermedades en la sangre. Estos grupos químicos marcan una de las cuatro “letras” de ADN en el genoma, y ​​son las diferencias en estas marcas a lo largo del ADN las que controlan qué genes se expresan o silencian.

Hay una mejor manera de descifrar el código epigenético del ADN para identificar la enfermedad
Hay una mejor manera de descifrar el código epigenético del ADN para identificar la enfermedad

Un nuevo método para secuenciar los grupos químicos adheridos a la superficie del ADN está allanando el camino para una mejor detección del cáncer y otras enfermedades en la sangre, según una investigación de la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania, publicada hoy en Nature Biotechnology. Estos grupos químicos marcan una de las cuatro “letras” de ADN en el genoma, y ​​son las diferencias en estas marcas a lo largo del ADN las que controlan qué genes se expresan o silencian.

Para detectar la enfermedad antes y con mayor precisión, los investigadores tienen un interés creciente en analizar el ADN que flota libremente en entornos en los que existe una cantidad limitada, como la que se extrae de los tumores al torrente sanguíneo.

“Esperamos que este método ofrezca la capacidad de decodificar marcas epigenéticas en el ADN de poblaciones pequeñas y transitorias de células que anteriormente habían sido difíciles de estudiar, para determinar si el ADN proviene de un tejido específico o incluso de un tumor.” dijo co-autor senior Rahul Kohli, MD, PhD, profesor asistente de bioquímica y biofísica y medicina.

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Investigadores de Penn y otros lugares han investigado estas modificaciones en el ADN durante las últimas dos décadas para comprender mejor y diagnosticar una serie de trastornos, especialmente el cáncer. Durante las últimas décadas, los principales métodos utilizados para descifrar el código epigenético se han basado en una sustancia química llamada bisulfito. Si bien el bisulfito ha demostrado ser útil, también presenta importantes limitaciones: no puede diferenciar las modificaciones más comunes en el bloque de construcción de ADN citosina y, lo que es más importante, destruye gran parte del ADN que toca, dejando poco material para secuenciar en el laboratorio.

El nuevo método descrito en este documento se basa en el hecho de que una clase de enzimas de defensa inmunológica, denominadas APOBEC ADN desaminasas, se pueden reutilizar para aplicaciones biotecnológicas. Específicamente, la reacción química guiada por la desaminasa es capaz de lograr lo que el bisulfito podría hacer, pero sin dañar el ADN.

“Este avance tecnológico allana el camino para comprender mejor los procesos biológicos complejos, como la forma en que se desarrolla el sistema nervioso o cómo progresa un tumor”, dijo el coautor principal Hao Wu, PhD, profesor asistente de Genética. La estudiante graduada de Kohli, Emily Schutsky, es la primera autora del estudio.

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Usando este método, el equipo demostró que la determinación del código epigenético de un tipo de neurona usaba 1,000 veces menos ADN que lo requerido por los métodos dependientes de bisulfito. A partir de esto, el nuevo método también podría diferenciar entre las dos marcas epigenéticas más comunes, la metilación y la hidroximetilación.

“Pudimos demostrar que los sitios a lo largo del genoma que parecen modificarse son, de hecho, muy diferentes en términos de la distribución de estas dos marcas”, dijo Kohli. “Este hallazgo sugiere roles biológicos importantes y distintivos para las dos marcas en el genoma”.


Referencias:

Emily K Schutsky, Jamie E DeNizio, Peng Hu, Mónica Yun Liu, Christopher S Nabel, Emily B Fabyanic, Young Hwang, Frederic D Bushman, Hao Wu, Rahul M Kohli. Secuenciación no destructiva de resolución de base de 5-hidroximetilcitosina utilizando una ADN desaminasa . Nature Biotechnology , 2018; DOI: 10.1038 / nbt.4204 – https://www.nature.com/articles/nbt.4204


Citar esta página:

Escuela de Medicina de la Universidad de Pennsylvania. “Hay una mejor manera de descifrar el código epigenético del ADN para identificar una enfermedad: el estudio mejora el método de décadas de antigüedad”. Ciencia diaria. Consultas de Salud, 9 de octubre de 2018. <https://www.saludconsultas.org/hay-una-mejor-manera-de-descifrar-el-codigo-epigenetico-del-adn-para-identificar-la-enfermedad/124542>.