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Secuenciación de ARN de núcleos individuales
El desarrollo de técnicas de captura de células individuales y construcción de bibliotecas personalizadas, junto con la secuenciación de alto rendimiento, ha revolucionado los estudios de expresión génica a nivel celular. Este avance permite un análisis más profundo y completo de poblaciones celulares complejas, superando las limitaciones asociadas con el promedio de la expresión génica en todas las células y preservando la verdadera heterogeneidad dentro de estas poblaciones. Si bien la secuenciación de ARN de célula individual (scRNA-seq) tiene ventajas innegables, presenta desafíos en ciertos tejidos donde la creación de una suspensión de células individuales resulta difícil y requiere muestras frescas. En BMKGene, abordamos este obstáculo ofreciendo secuenciación de ARN de núcleo único (snRNA-seq) mediante la tecnología de vanguardia 10X Genomics Chromium. Este enfoque amplía el espectro de muestras aptas para el análisis del transcriptoma a nivel de célula individual.
El aislamiento de núcleos se logra mediante el innovador chip Chromium de 10X Genomics, que cuenta con un sistema microfluídico de ocho canales con doble entrecruzamiento. Dentro de este sistema, microesferas de gel que incorporan códigos de barras, cebadores, enzimas y un solo núcleo se encapsulan en gotas de aceite de tamaño nanométrico, formando una emulsión de microesferas de gel (GEM). Tras la formación de la GEM, se produce la lisis celular y la liberación del código de barras dentro de cada GEM. Posteriormente, las moléculas de ARNm se someten a transcripción inversa para generar ADNc, que incorpora códigos de barras de 10X e identificadores moleculares únicos (UMI). Estos ADNc se someten luego a la construcción de una biblioteca de secuenciación estándar, lo que facilita una exploración robusta y completa de los perfiles de expresión génica a nivel de célula individual.
Plataforma: Plataforma 10× Genomics Chromium e Illumina NovaSeq
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Secuenciación de ARNm de longitud completa mediante nanoporos
Si bien la secuenciación de ARNm basada en NGS es una herramienta versátil para cuantificar la expresión génica, su dependencia de lecturas cortas limita su eficacia en análisis transcriptómicos complejos. Por otro lado, la secuenciación de nanoporos emplea tecnología de lectura larga, lo que permite secuenciar transcritos de ARNm completos. Este enfoque facilita una exploración exhaustiva del empalme alternativo, las fusiones génicas, la poliadenilación y la cuantificación de isoformas de ARNm.
La secuenciación por nanoporos, un método que se basa en señales eléctricas en tiempo real de moléculas individuales generadas por nanoporos, proporciona resultados en tiempo real. Guiado por proteínas motoras, el ADN de doble cadena se une a las proteínas de los nanoporos incrustadas en una biopelícula, desenrollándose al pasar por el canal del nanoporo bajo una diferencia de potencial. Las señales eléctricas distintivas generadas por las diferentes bases de la cadena de ADN se detectan y clasifican en tiempo real, lo que facilita una secuenciación de nucleótidos precisa y continua. Este enfoque innovador supera las limitaciones de las lecturas cortas y proporciona una plataforma dinámica para análisis genómicos complejos, incluidos estudios transcriptómicos complejos, con resultados inmediatos.
Plataforma: Nanopore PromethION 48
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Secuenciación completa de ARNm - PacBio
Si bien la secuenciación de ARNm basada en NGS es una herramienta versátil para cuantificar la expresión génica, su dependencia de lecturas cortas restringe su uso en análisis transcriptómicos complejos. Por otro lado, la secuenciación PacBio (Iso-Seq) emplea tecnología de lectura larga, lo que permite la secuenciación de transcritos de ARNm de longitud completa. Este enfoque facilita una exploración exhaustiva del empalme alternativo, las fusiones génicas y la poliadenilación. Sin embargo, existen otras opciones para la cuantificación de la expresión génica debido a la gran cantidad de datos requeridos. La tecnología de secuenciación PacBio se basa en la secuenciación de molécula única en tiempo real (SMRT), lo que proporciona una ventaja distintiva en la captura de transcritos de ARNm de longitud completa. Este enfoque innovador implica el uso de guías de onda de modo cero (ZMW) y pozos microfabricados que permiten la observación en tiempo real de la actividad de la ADN polimerasa durante la secuenciación. Dentro de estos ZMW, la ADN polimerasa de PacBio sintetiza una cadena complementaria de ADN, generando lecturas largas que abarcan la totalidad de los transcritos de ARNm. El funcionamiento de PacBio en modo de secuenciación de consenso circular (CCS) mejora la precisión al secuenciar repetidamente la misma molécula. Las lecturas HiFi generadas tienen una precisión comparable a la de la secuenciación de nueva generación (NGS), lo que contribuye a un análisis exhaustivo y fiable de las características transcriptómicas complejas.
Plataforma: PacBio Sequel II; PacBio Revio
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Secuenciación de ARNm eucariota-NGS
La secuenciación de ARNm es una técnica que utiliza la secuenciación de nueva generación para revelar la presencia y la cantidad de moléculas de ARN en una muestra biológica, proporcionando una instantánea de la expresión genética en la muestra.
Gracias a su amplia gama de aplicaciones, esta herramienta de vanguardia revela perfiles de expresión genética complejos, estructuras genéticas y mecanismos moleculares asociados a diversos procesos biológicos.
Esta técnica se utiliza ampliamente en la investigación, el diagnóstico clínico y el desarrollo de fármacos, ya que ofrece información valiosa sobre las complejidades de la dinámica celular y la regulación genética, proporcionando una base sólida para despertar la curiosidad sobre su potencial en diferentes campos.
Plataformas disponibles: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
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Secuenciación de ARNm sin referencia (NGS)
La secuenciación de ARNm permite el análisis exhaustivo de todos los transcritos de ARNm dentro de las células en condiciones específicas. Esta tecnología de vanguardia constituye una potente herramienta que revela perfiles de expresión génica complejos, estructuras genéticas y mecanismos moleculares asociados a diversos procesos biológicos. Ampliamente utilizada en la investigación básica, el diagnóstico clínico y el desarrollo de fármacos, la secuenciación de ARNm ofrece información valiosa sobre las complejidades de la dinámica celular y la regulación genética.
Plataforma: Illumina NovaSeq X; DNBSEQ-T7
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Secuenciación de secuencias largas no codificantes - Illumina
Los ARN largos no codificantes (lncRNA) tienen más de 200 nucleótidos, poseen un potencial de codificación mínimo y son elementos clave dentro del ARN no codificante. Presentes en el núcleo y el citoplasma, estos ARN desempeñan funciones cruciales en la regulación epigenética, transcripcional y postranscripcional, lo que subraya su importancia en la configuración de los procesos celulares y moleculares. La secuenciación de lncRNA es una herramienta poderosa en la diferenciación celular, la ontogénesis y las enfermedades humanas.
Plataforma: Illumina NovaSeq X
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Secuenciación de ARN pequeño - Illumina
El ARN pequeño es un grupo de moléculas de ARN que incluye microARN (miARN), ARN de interferencia pequeños (siARN) y ARN que interactúan con Piwi (piARN). Entre estos, los miARN, de aproximadamente 18 a 25 nucleótidos de longitud, son particularmente importantes por su papel regulador fundamental en diversos procesos celulares. Con patrones de expresión específicos de tejido y etapa de desarrollo, los miARN presentan una alta conservación entre diferentes especies.
Plataforma: Illumina NovaSeq
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Secuenciación de ARN circular - Illumina
La secuenciación de ARN circular (circRNA-seq) analiza los ARN circulares, una clase de moléculas de ARN que forman bucles cerrados debido a eventos de empalme no canónico, lo que les confiere mayor estabilidad. Si bien se ha demostrado que algunos circRNA actúan como esponjas de microARN, secuestrándolos e impidiendo que regulen sus ARNm diana, otros circRNA pueden interactuar con proteínas, modular la expresión génica o participar en procesos celulares. El análisis de la expresión de circRNA proporciona información sobre las funciones reguladoras de estas moléculas y su importancia en diversos procesos celulares, etapas del desarrollo y enfermedades, contribuyendo a una comprensión más profunda de la complejidad de la regulación del ARN en el contexto de la expresión génica.
Plataforma: Illumina Novaseq X
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Secuenciación del transcriptoma completo – Illumina
La secuenciación del transcriptoma de Wole ofrece un enfoque integral para el análisis de diversas moléculas de ARN, incluyendo ARN codificantes (ARNm) y no codificantes (ARNnc, ARN circular y microARN). Esta técnica captura el transcriptoma completo de células específicas en un momento dado, lo que permite una comprensión holística de los procesos celulares.
Plataformas disponibles: Illumina Novaseq X
