Análisis de las variaciones genéticas

Análisis de las variaciones genéticas
Análisis de las variaciones genéticas

Mediante el empleo de microscopia óptica, específicamente en el campo de la citogenética, es factible identificar variaciones cromosómicas de gran magnitud, con tamaños aproximados de 5 megabases (Mb). Este proceso se realiza mediante una tinción particular que induce la formación de un patrón de bandas característico en los cromosomas, conocido como análisis de cariotipo en bandas G. Esta técnica se muestra eficaz para la detección de alteraciones cromosómicas como deleciones, duplicaciones, translocaciones e inversiones.

Por otro lado, los reordenamientos submicroscópicos, tales como microdeleciones o microduplicaciones, con tamaños comprendidos entre 30 kilobases (kb) y 5 Mb, pueden ser analizados mediante hibridación in situ fluorescente (FISH). Este método implica el uso de sondas de ADN marcadas con fluorocromos específicos, las cuales se hibridan selectivamente con secuencias complementarias en los cromosomas de interés. La emisión de una señal fluorescente indica la presencia o ausencia de la secuencia diana, permitiendo la detección precisa de cambios cromosómicos a nivel submicroscópico.

A nivel global, se observa una tendencia hacia la disminución en el empleo de técnicas de microscopia óptica, como la citogenética, en favor de los análisis moleculares. Estas técnicas moleculares, que incluyen la secuenciación del genoma completo (WGS), la secuenciación del exoma (WES) y los microarrays de ADN, proporcionan una mayor resolución y una capacidad de detección más precisa de aberraciones genéticas. Además, estas técnicas permiten obtener información detallada sobre la secuencia de ADN y la estructura genómica, lo que contribuye a un diagnóstico más preciso y a una mejor comprensión de las bases genéticas de las enfermedades.

El desarrollo de la hibridación genómica comparativa (CGH) basada en matrices o chips de SNP representa un avance significativo en el análisis genómico, ya que permite examinar todo el genoma humano en busca de desequilibrios genómicos con una alta resolución. Esta técnica se basa en la hibridación de muestras de ADN con sondas de oligonucleótidos dispuestas en un microarray o chip de alta densidad. La resolución de la CGH basada en matrices depende del número, tamaño y distancia entre las sondas de exploración en el chip. Al detectar diferencias en la intensidad de la señal entre la muestra y una referencia normal, la CGH puede identificar ganancias o pérdidas de material genético, conocidas como variantes de número de copias (CNV), en todo el genoma.

Para llevar a cabo la CGH basada en matrices, se pueden sintetizar millones de sondas de oligonucleótidos en un portaobjetos de vidrio, que funcionan como el chip de hibridación. Estas sondas, diseñadas para complementar regiones específicas del genoma humano, permiten un mapeo detallado de las anomalías genómicas presentes en la muestra analizada.

Además, las sondas de oligonucleótidos también se pueden utilizar en matrices de SNP, que son una variante de las técnicas basadas en micromatrices. A diferencia de la CGH basada en matrices, las matrices de SNP no solo pueden detectar CNV, sino que también pueden realizar estudios de asociación o detectar disomías uniparentales. Esto se debe a que las matrices de SNP contienen sondas que interrogan polimorfismos de nucleótido único (SNP) distribuidos en todo el genoma, lo que permite analizar la asociación entre variantes genéticas y enfermedades, así como identificar desequilibrios de herencia uniparental.

El uso generalizado de matrices de CGH y chips de SNP en el diagnóstico ha revolucionado la detección de enfermedades asociadas con CNV y ha contribuido al descubrimiento de numerosos trastornos adicionales relacionados con estas variantes genómicas. Gracias a su alta sensibilidad y resolución, estas tecnologías han mejorado significativamente nuestra capacidad para diagnosticar y comprender la base genética de una amplia variedad de enfermedades genéticas y trastornos del desarrollo.

La amplificación de sondas dependiente de ligandos múltiples (MLPA) es una técnica cuantitativa basada en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) que se utiliza para detectar desequilibrios genómicos, específicamente alteraciones en la dosis de segmentos genómicos seleccionados. La MLPA es considerada una alternativa simple, rápida y sensible para detectar duplicaciones o deleciones en regiones genómicas específicas.

En contraste, las técnicas de secuenciación de próxima generación (NGS) han revolucionado el campo de la genómica al permitir la secuenciación masiva y paralela de ADN. Estas técnicas posibilitan la realización de pruebas en paneles, secuenciación del exoma (regiones codificantes del genoma) y secuenciación del genoma completo. Aunque las tecnologías de NGS generan grandes cantidades de datos a un costo relativamente bajo, las lecturas cortas de ADN amplificado pueden dificultar el mapeo completo del genoma.

A pesar de esta limitación, la secuenciación masivamente redundante del genoma humano diploide ha demostrado ser una estrategia eficaz para generar una evaluación genómica robusta y precisa. Esto implica secuenciar múltiples veces el mismo fragmento de ADN, lo que aumenta la confiabilidad de los resultados.

Análisis de las variaciones genéticas

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El uso generalizado de técnicas como la CGH matricial, chips de SNP y NGS ha transformado significativamente nuestra comprensión y diagnóstico de enfermedades genéticas. La secuenciación del exoma, en particular, ha mejorado sustancialmente el rendimiento diagnóstico en pacientes con síndromes fenotípicos de causa desconocida. Estos avances no solo han llevado al descubrimiento de nuevos genes implicados en enfermedades, sino que también han proporcionado una comprensión más profunda de los mecanismos subyacentes de los trastornos genéticos.

A medida que la tecnología de secuenciación se vuelva más asequible y accesible, se espera que nuestro conocimiento de la evolución humana, las enfermedades y los tratamientos avance rápidamente, lo que tendrá un impacto significativo en la medicina personalizada y la mejora de la atención médica.

 

 

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