Detección de moléculas de ADN a una resolución de femtogramos
El proyecto DNALIGHTMAP (Mapping structural variation on native chromosomal DNA – a single molecule approach) desarrolló herramientas para detectar y analizar secuencias de ADN a una escala de femtogramos, una unidad de masa equivalente a una milbillonésina parte del gramo. Para tal fin, el equipo de trabajo se centró en la región génica del cromosoma 4 responsable de la distrofia muscular facioescapulohumeral (FSHD). Los investigadores de DNALIGHTMAP desarrollaron una técnica para clonar en un solo paso secuencias genómicas bacterianas de hasta 110 kilo pares de bases (kb) de longitud. La clonación de segmentos génicos largos tiene una gran relevancia a la hora de diseñar agentes farmacológicos y constituye un método más fácil y rentable que los métodos tradicionales empleados para tal fin. Para detectar y desplegar ADN, el nuevo método emplea metiltransferasas de ADN en combinación con cofactores sintéticos dando lugar a un mapa de referencia fluorescente. El equipo trabajó en el mapeo exhaustivo del genoma humana y analizó el gen responsable de la FSHD. Los investigadores desarrollaron una herramienta para comparar genes normales y mutados mediante la escisión de regiones específicas del ADN, lo que permitió llevar a cabo análisis genéticos y epigenéticos. La nueva técnica ha sido patentada y aprobada y ha aparecido publicada en la revista científica Nature Communications(se abrirá en una nueva ventana). El equipo de DNALIGHTMAP también diseñó una nueva técnica para el marcaje fluorescente de la 5-hidroximetilcitosina (5-hmC), un modulador clave de la expresión génica en el campo de la epigenética. Su desarrollo ulterior dio lugar a una prueba de alto rendimiento basada en placas de múltiples pocillos para el análisis simultáneo de más de trescientas muestras. El daño en el ADN está relacionado directamente con toda una serie de patologías, principalmente con el cáncer. Mediante la adaptación de las métodos ya desarrollados, los investigadores diseñaron una técnica de molécula única para detectar y cuantificar de manera directa los sitios dañados en moléculas desplegadas de ADN. Para el daño por radiación ultravioleta (UV), se evaluó además la dinámica de reparación en células de pacientes con Xeroderma pigmentosum, que carecen de una de las enzimas responsables de la reparación. El protocolo se está empleando en varios laboratorios de todo el mundo para estudiar el daño en el ADN. La identificación de bacteriófagos es ahora posible gracias a un nuevo método que permite crear perfiles fluorescentes, que actúan a modo de marcador molecular, y que pude emplearse para analizar cualquier muestra de ADN. La información detallada sobre estas nuevas técnicas punteras para analizar ADN puede consultarse en las revistas científicas American Chemical Society(se abrirá en una nueva ventana) y Nucleic Acids Research(se abrirá en una nueva ventana). Dado que la estructura del ADN y sus modificaciones epigenéticos están relacionados directamente con muchas enfermedades, la investigación de DNALIGHTMAP tiene repercusiones de gran calado para la diagnosis y la terapia.
