El nuevo genoma de referencia del macaco llena las lagunas de la secuencia

Referencia de los rhesus: un catálogo de diversidad genética entre 853 macacos rhesus identifica genes vinculados al autismo que albergan mutaciones naturales. / Goddard / Getty Images

POR CHLOE WILLIAMS

Fuente: Spectrum / 04/03/2021

Fotografía: Goddard / Getty Images

Los investigadores han catalogado la variación genética entre cientos de macacos rhesus y han creado el genoma de referencia del macaco más completo hasta la fecha. Los recursos podrían ayudar a los investigadores a utilizar estos animales para estudiar los genes que subyacen al autismo.

El primer genoma de referencia del macaco debutó en 2007, y la mayor parte del ADN procedía de un solo mono de origen indio. Desde entonces, los científicos han actualizado la referencia, pero el genoma sigue teniendo lagunas.

Parte del problema es que los investigadores ensamblaron el genoma secuenciando fragmentos de ADN, cada uno de ellos de unos 100 pares de bases, o "letras", y uniéndolos. Estas "lecturas cortas" dificultan la reconstrucción de las secuencias repetitivas. "Piense en ello como en un rompecabezas en el que tiene [trozos de] cielo azul y no sabe dónde van", dice Wesley Warren, profesor de genómica de la Universidad de Missouri en Columbia, que codirigió el nuevo trabajo.

Warren y sus colegas secuenciaron fragmentos de ADN de más de 10.000 letras. El resultado es el genoma de referencia del macaco más contiguo hasta la fecha.

El equipo extrajo largos fragmentos de ADN de las células de un macaco hembra de origen indio y los secuenció con los métodos existentes. A continuación, utilizaron un programa informático para ensamblar las secuencias y mapearlas en los cromosomas. Los investigadores también utilizaron una técnica de secuenciación que sigue la dirección de un tramo de ADN para intentar corregir los segmentos que estaban invertidos.

La nueva referencia, que está disponible en línea, cubre más del 99,7% de las lagunas del anterior genoma del macaco de origen indio, según informaron los investigadores en diciembre en Science. Además, estiman que menos de 4 millones de letras están mal orientadas en el nuevo genoma, frente a los más de 130 millones de la referencia anterior.

Mutaciones en los monos

Para identificar los genes entre los tramos de ADN, los investigadores secuenciaron el ARN -el intermediario entre los genes y las proteínas- del tejido cerebral, los testículos y las células madre de los macacos.

El equipo identificó decenas de miles de genes. También identificaron miles de nuevos ARN no codificantes, que no codifican proteínas, sino que regulan la expresión de los genes, y descubrieron nuevas isoformas -versiones alternativas de ARN codificadas por el mismo gen- que son específicas de los macacos.

Para evaluar la variación genética entre los macacos, los investigadores secuenciaron muestras de sangre, ADN o tejidos de 850 macacos cautivos de Estados Unidos y de tres animales salvajes de China. Examinaron las secuencias en busca de alteraciones, como cambios en letras individuales del ADN o "indels", pequeñas inserciones o supresiones de letras.

El equipo catalogó 85,7 millones de cambios de una sola letra y 10,5 millones de "indels", incluidas 824.200 variantes que se encuentran dentro de genes que codifican proteínas. Tras analizar estas variantes, los investigadores identificaron nueve genes de macacos -entre ellos SHANK3, CHD8 y ARID1B- que albergan mutaciones potencialmente dañinas y que están relacionadas con el autismo y otros trastornos del neurodesarrollo en las personas.

Los científicos podrían estudiar a los macacos con estas mutaciones naturales para averiguar si tienen características similares a las de las personas con autismo, dicen los investigadores. Estos animales podrían constituir la base de nuevos modelos de autismo en macacos.

TAGS: autismo, variantes comunes, monos, variantes raras, secuenciación, secuenciación del genoma completo

https://www.spectrumnews.org/news/toolbox/new-macaque-reference-genome-fills-sequence-gaps/