Dispositivo MinION (derecha) secuenciación de fragmentos genómicos bacterianos siguiendo el método ON-rep-seq. Aquí el dispositivo está acoplado a un MinIT para la adquisición de datos (izquierda) y controlado por un teléfono inteligente. Crédito:Universidad de Copenhague
Un nuevo método de identificación bacteriana, llamado ON-rep-seq, examina selectivo, fragmentos específicos de cepas del genoma bacteriano, permitiendo la generación de resultados que antes requerían la secuenciación del ADN de todo el genoma bacteriano o enfoques tediosos como la electroforesis en gel de campo pulsado, que anteriormente ha sido el estándar de oro para la tipificación de microorganismos a nivel de cepa. Por eso, el método tiene el potencial de cambiar el enfoque utilizado para investigar los brotes de enfermedades causadas por los alimentos al hacer que el análisis requiera mucho menos tiempo y costos.
Hoy dia, La detección e identificación bacteriana basada en ADN bacteriano requiere instrumentación costosa y muchas horas de trabajo por parte de especialistas altamente capacitados. Imaginemos por ejemplo, hay una sospecha Salmonela brote. Por lo general, para localizar su origen, no solo los investigadores tendrán que analizar muchas muestras, pero el análisis debe ser preciso para distinguir una cepa bacteriana de otra.
"Nuestro nuevo método permite la identificación y mecanografía de cientos de muestras en menos de dos horas, y esperamos que esto incluso se reduzca a "tiempo real" en un corto período de tiempo, "dice uno de los investigadores detrás del estudio, Lukasz Krych, Profesor adjunto del Departamento de Ciencia de los Alimentos de la Universidad de Copenhague, Dinamarca.
El método se basa en un dispositivo que se utilizó para la secuenciación de ADN en el espacio.
El nuevo método se basa en la secuenciación de nanoporos, que es nuevo, enfoque de secuenciación de ADN en tiempo real "que definitivamente revolucionará el futuro de la secuenciación de ADN, "según Lukasz Krych.
El proyecto de investigación se llevó a cabo en colaboración con la empresa polaca GenXone S.A., lo que ayudó a establecer una tubería de bioinformática que se necesita para realizar un análisis rápido y eficiente de los datos de secuenciación.
Después de la preparación de la (s) muestra (s), el dispositivo MinION se carga con los fragmentos genómicos para la identificación de cepas bacterianas de cientos de aislamientos bacterianos. Izquierda:Lukasz Krych, Profesor Asociado y Josue L. Castro Mejia, Postdoctorado, ambos del Departamento de Ciencia de los Alimentos de la Universidad de Copenhague. Crédito:Departamento de Ciencia de los Alimentos, Universidad de Copenhague
El secuenciador más pequeño jamás ofrecido por Oxford Nanopore Technologies, llamado MinION, es un dispositivo de mano de $ 999, Dispositivo alimentado por USB que estuvo disponible comercialmente en 2015. Un año después fue llevado a la Estación Espacial Internacional, donde logró la primera secuenciación de ADN de la historia realizada en condiciones de gravedad cero. A pesar de la revolución indiscutible en secuenciación de ADN que ofrece MinION, rápidamente quedó claro que los datos generados con el dispositivo aún no son perfectos debido a errores de secuenciación, por ejemplo, mientras que el análisis siguió siendo relativamente caro de realizar (aproximadamente $ 150 por bacteria).
Un dispositivo pequeño con análisis rápido y económico ofrece enormes oportunidades dentro de la seguridad alimentaria.
Los científicos del Departamento de Ciencia de los Alimentos de la Universidad de Copenhague han encontrado una forma de utilizar esta tecnología para analizar cientos de bacterias a la vez. reducir los costos a menos de $ 2 por bacteria, mientras que al mismo tiempo aumenta la precisión a más del 99%.
"Nuestro método se puede utilizar tanto en organizaciones de seguridad alimentaria como donde puede encontrar rápidamente bacterias causantes de enfermedades o promotoras de la salud, y también en el sector salud, donde podrá realizar ciertos análisis que ni siquiera se consideran hoy en día debido al precio y la naturaleza lenta del análisis tradicional, "dice otro de los investigadores detrás del estudio, Postdoctorado Josué Leonardo Castro Mejía.
En este momento, Hay varias empresas que están probando el método a implementar en sus sistemas para establecer programas de detección rápida para miles de cepas.
