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miércoles, 20 de noviembre de 2013

Se nos va Frederick Sanger (1918-2013)

A muchos de vosotros tal vez no os suene el nombre, a los que estamosclip_image004 un poco metidos en el campo de la biología molecular sí. Escuchar el apellido Sanger significa asociarlo directamente al método de secuenciación más utilizado hasta la fecha, con pequeñas modificaciones, y que ha permitido secuenciar el genoma humano (entre otros) y abaratar la secuenciación hasta tal punto que en un futuro no muy lejano todos tendremos nuestro genotipo y conoceremos a qué enfermedades con base genética somos vulnerables. Pero, ¿en qué consiste el método Sanger?

El método Sanger se basa en secuenciar el DNA utilizando como punto de partida la replicación. Durante la replicación del DNA, gracias a las DNA polimerasas, se copia cada uno de los nucleótidos de la secuencia A,G,C o T en el orden correspondiente creando una copia complementaria. Sanger aprovechó este sistema de duplicación para añadir a la mezcla de reacción nucleótidos modificados en la posición 3’OH, en concreto carecen del grupo hidroxilo de la ribosa que es el punto de la molécula donde se forma el enlace fosfodiester con el siguiente nucleótido de la cadena.

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Estos nucleótidos modificados se añaden junto con el resto de dNTPs sin modificar, de tal forma que por azar se pueden incorporar durante la replicación en cualquier posición de la cadena de ADN pero, cuando ocurre esto, la replicación se detiene en esa copia ya que no puede continuar al carecer del 3’OH. Si este fenómeno de multiplica muchísimas veces tendremos que cada uno de estos nucleótidos truncados se habrá incorporado en todas las posiciones posibles, de manera que en el tubo de reacción tendremos un conjunto de duplicaciones interrumpidas en distintos puntos donde haya caído nuestro nucleótido especial.

Por ejemplo si añadimos una proporción de adenina modificada en el 3’OH y hacemos la replicación del ADN tendremos un resultado de secuencias truncadas en aquellos puntos donde se haya incorporado el nucleótido modificado, y al correr un gel de éstas se nos ordenaran por tamaño. Si hacemos lo mismo para el resto de bases, T, G y C, y leemos la secuencia de menor tamaño a mayor obtendremos la secuencia de DNA completa tal y como muestra el esquema.

En la actualidad la incorporación de nucleótidos marcados con fluorocromos y la mejora en los dispositivos de electroforesis han abaratado costes y simplificado el sistema ya que ahora mismo en un solo pocillo se puede detectar los cuatro nucleótidos de forma independiente ya que cada uno de ellos ha sido marcado con un color, rojo (T), amarillo (A), azul (G), o verde (C), haciendo la secuenciación prácticamente automática.

Por todo esto le dieron el premio Nobel en el año 1980 junto con Walter Gilbert por su contribución en la determinación de secuencias de bases en los ácidos nucleicos, aunque no es el único Nobel que ha recibido, ya que en 1958 lo obtuvo en solitario por su trabajo en la estructura de proteínas y en concreto en la estructura de la insulina.

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Sin duda nos deja un gran científico gracias al cual se han marcado auténticos hitos en la historia de la ciencia, entre ellos, el descubrimiento del genoma humano, ya que sin su técnica no hubiese sido posible.

Os dejamos un video de la secuenciación Sanger:

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