Desajuste de ADN y patrones de daño revelados por secuenciación de una sola molécula

Área de la Ciencia:

• La genómica
• Biología molecular
• Investigación del cáncer

Sus antecedentes:

• Las mutaciones genómicas se acumulan a lo largo de la vida, dando lugar al cáncer y otras enfermedades.
• La mayoría de las mutaciones se inician como eventos de ADN de una sola cadena, pero los métodos de secuenciación actuales luchan por resolverlos.
• Comprender estos eventos iniciales es crucial para descifrar los orígenes de la mutación.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una nueva tecnología de secuenciación capaz de detectar daños en una sola cadena de ADN y desajustes con alta fidelidad.
• Caracterizar las firmas de mutación de un solo hilo y vincularlas con las firmas de mutación de doble hilo conocidas.
• Investigar los mecanismos de mutación en diversos contextos, incluido el cáncer y el envejecimiento.

Principales métodos:

• Desarrollo de la secuenciación de fidelidad mejorada de Hairpin Duplex (HiDEF-seq), un método de secuenciación de lectura larga de una sola molécula.
• Perfilamiento de 134 muestras de tejido diversas, incluidas las de individuos con síndromes de predisposición al cáncer.
• Análisis de las señales de desajuste y daño de una sola hebra, incluida la desaminación de la citosina y la actividad de APOBEC3A.

Principales resultados:

• HiDEF-seq logra la fidelidad de una sola molécula para las sustituciones de bases y la desaminación de la citosina.
• Correspondencias establecidas entre las firmas mutacionales de un hilo y de doble hilo, resolviendo las lesiones iniciales.
• Identificó patrones distintos de desajuste de un solo hilo en tumores con diferentes deficiencias de reparación y definió una firma de daño APOBEC3A.
• Proporcionó información sobre los mecanismos mutagénicos en el genoma mitocondrial.

Conclusiones:

• HiDEF-seq permite la detección de eventos iniciales de ADN de una sola cadena con una resolución sin precedentes.
• Esta tecnología puede dilucidar los orígenes de las mutaciones en el cáncer, el envejecimiento y otros contextos de enfermedades.
• Resolver los eventos de un solo hilo es clave para comprender el proceso de mutación completo más allá de las mutaciones de doble hilo.