Las tres generaciones de la secuenciación

"When Sanger, with the enzymatic chain termination method (dideoxynucleotide method), and Gilbert, with the chemical fragmentation method, developed the first approaches to DNA sequencing in the 70s, neither of them could imagine the speed at which this process would evolve thirty years later."Cuando Sanger, con el método enzimático de terminación de cadenas (método de los didesoxinucleótidos), y Gilbert, con el método de fragmentación química, desarrollaron las primeras aproximaciones a la secuenciación del ADN en los años 70, ningu- no de ellos pudo imaginar la velocidad a la cual evolucionaría este proceso treinta años despué

El análisis RNA-seq dual como herramienta para el estudio de la interacción melón-Podosphaera xanthii

El cultivo de las cucurbitáceas en España se ve afectado, entre otros, por el hongo biotrofo obligado Podosphaera xanthii, principal agente causal del oídio de las cucurbitáceas. Este patógeno representa uno de los factores limitantes más importantes de estos cultivos, incrementando los costes de producción y limitando el rendimiento. Actualmente, la aplicación de fungicidas continúa siendo la principal herramienta de lucha contra esta enfermedad. Sin embargo, el control químico es más ineficaz de lo esperado debido a la facilidad con la que P. xanthii desarrolla resistencias. Profundizar en la biología básica del oídio de las cucurbitáceas se hace indispensable para el desarrollo de medidas de control más racionales y duraderas. Para ello, en este trabajo se ha realizado un análisis RNA-seq dual de la interacción P. xanthii – melón con el fin de comprender, de manera global, las interacciones moleculares que ocurren entre el patógeno y el huésped,a través de la cuantificación de los cambios de expresión génica en los primeros estadios de desarrollo de la enfermedad (0, 24, 48 y 72 hpi). Con los datos obtenidos se ha realizado un análisis time course y un posterior enriquecimiento funcional, que nos ha permitido diferenciar la dinámica de expresión génica de P. xanthii, así como aquellos genes que siguen un patrón característico de sobreexpresión y represión en melón como consecuencia de la infección. Todo ello nos aporta una información muy útil para comprender mejor como se desarrolla la interacción P.xanthii –melón y nos acerca un poco más al desarrollo de nuevos métodos de control eficaces.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

miRNA as biomarker in lung cancer

Lung cancer has a high prevalence and mortality due to its late diagnosis and limited treatment, so it is essential to find biomarkers that allow a faster diagnosis and improve the survival of these patients. In this sense, biomarkers based on miRNAs have supposed a considerable advance. miRNAs, which are small RNA sequences, can regulate gene expression, so they play an essential role not only as a diagnostic biomarker but also as a therapeutic and prognostic one. Also, miRNA biomarkers can be obtained from liquid biopsies, which are less intrusive than lung biopsies, and have better accessibil-ity, safety and repeatability, which allows using those biomarkers both for diagnosis and monitoring of patients. In this review, we highlight the importance of miRNAs and collect the existing evidence of their relationship with lung cancer.Funding for open access charge: Universidad de Málaga / CBUA Funding for open access publishing: Universidad Málaga / CBU

Técnicas de detención del Sars Cov 2

Biomarkers are biological molecules widely used to determine disease stages. Clinical diagnostic tests in the SARS-CoV-2 infection, both  direct  and indirect,  rely  on biomarkers. Direct  biomarkers are  based  on  the identification of viral genome sequences, such as RT-qPCR diagnostics, those based on CRISPR-Cas9 systems, or direct sequencing  of  the  viral  genome  by  nanopores  (LampPORE).  Indirect  tests  are  based on the identification of biomarkers in response  to the disease, such as serological  tests, where  IgM and      IgG are identified. Ongoing, new test based on biosensors, differences in the metabolic status of the tissue, computer-assisted study of radiological images, or salivary sampling, become a new paradigm. Having faster diagnostic tests will enable to trace the evolution of the disease in the population, so its use is essential.Los biomarcadores son moléculas biológicas ampliamente utilizadas para determinar el estado de una enfermedad y están siendo la base de las pruebas de diagnóstico clínico, tanto directas como indirectas, de la infección por SARS-CoV-2. Los biomarcadores directos se basan en la identificación de secuencias del genoma del virus, como los diagnósticos por RT-qPCR, por CRISPR-Cas9, o por secuenciación directa del genoma del virus en nanoporos (LampPORE). Las determinaciones indirectas se basan en la identificación de biomarcadores en respuesta a la enfermedad, como las pruebas serológicas, donde se identifican las IgM e IgG. Un nuevo paradigma de detección aparece con el desarrollo de nuevas pruebas basadas en biosensores, en las diferencias en el estado metabólico del tejido, en el estudio de imágenes radiológicas asistido por ordenador, o incluso en tomar muestras de saliva. Tener pruebas de diagnóstico más rápi- das permitirá dibujar un mapa de la evolución de la enfermedad en la población, por lo que su uso es esencial

The epiphytic transcriptome of Podosphaera fusca and its predicted secretome

Comunicación presentada en formato panel en la sesión "Large-scale (omics) approaches"The cucurbit powdery mildew fungus Podosphaera fusca, is a major limiting factor for cucurbit production worldwide. Despite its agronomic and economic importance, very little is known about fundamental aspects of P. fusca biology such as obligate biotrophy and pathogenesis. In order to design novel and more durable control strategies, genomic information of P. fusca is needed. In this work we aimed to analyse the epiphytic transcriptome of P. fusca as starting point. Total RNA was isolated from mycelia and conidia, and the corresponding cDNA library was sequenced using a 454 GS FLX platform. Annotation data was acquired for 62.6% of the assembled sequences, identifying 9,713 putative genes with different orthologues. In the transcript data set, the most represented protein functions were those involved in gene expression, protein metabolism, regulation of biological process and organelle organization. Our analysis also confirmed the existence of “missing ascomycete core genes” (MACGs) found in other powdery mildew species. After analysis of the pool of fungal secreted proteins, 118 putative secreted proteins were identified, including 35 “candidate secreted effector proteins” (CSEPs) specific for P. fusca. In order to validate the in silico assembly, the expression profile of some CSEPs was analysed, which was consequent with a canonical effector expression pattern, with a maximum of expression at the beginning of the infection process 24-48 h after inoculation. Our data open the genomics era of this very important cucurbit pathogen.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech. Plan Nacional Plan I+D+I del antiguo Ministerio de Ciencia e Innovación (AGL2010-21848-CO2-01), cofinanciado con fondos FEDER (UE)

Comparing assembly strategies for third-generation sequencing technologies across different genomes

The recent advent of long-read sequencing technologies, such as Pacific Biosciences (PacBio) and Oxford Nanopore technology (ONT), has led to substantial accuracy and computational cost improvements. However, de novo whole-genome assembly still presents significant challenges related to the computational cost and the quality of the results. Accordingly, sequencing accuracy and throughput continue to improve, and many tools are constantly emerging. Therefore, selecting the correct sequencing platform, the proper sequencing depth and the assembly tools are necessary to perform high-quality assembly. This paper evaluates the primary assembly reconstruction from recent hybrid and non-hybrid pipelines on different genomes. We find that using PacBio high-fidelity long-read (HiFi) plays an essential role in haplotype construction with respect to ONT reads. However, we observe a substantial improvement in the correctness of the assembly from high-fidelity ONT datasets and combining it with HiFi or short-reads.This work has been partially supported by the Spanish MINECO PID2019-105396RB-I00, Junta de Andalucia JA2018 P18-FR-3433, and UMA18-FEDERJA-197 projects. Funding for open access charge: Universidad de Málaga/CBUA.Peer ReviewedPostprint (published version

Comparing assembly strategies for third-generation sequencing technologies across different genomes

The recent advent of long-read sequencing technologies, such as Pacific Biosciences (PacBio) and Oxford Nanopore technology (ONT), has led to substantial accuracy and computational cost improvements. However, de novo whole-genome assembly still presents significant challenges related to the computational cost and the quality of the results. Accordingly, sequencing accuracy and throughput continue to improve, and many tools are constantly emerging. Therefore, selecting the correct sequencing platform, the proper sequencing depth and the assembly tools are necessary to perform high-quality assembly. This paper evaluates the primary assembly reconstruction from recent hybrid and non-hybrid pipelines on different genomes. We find that using PacBio high-fidelity long-read (HiFi) plays an essential role in haplotype construction with respect to ONT reads. However, we observe a substantial improvement in the correctness of the assembly from high-fidelity ONT datasets and combining it with HiFi or short-reads.Funding for open access charge: Universidad de Málaga / CBU

Demography, genetic diversity and expansion load in the colonizing species Leontodon longirostris (Asteraceae) throughout its native range

Unravelling the evolutionary processes underlying range expansions is fundamental to understand the distribution of organisms, as well as to predict their future responses to environmental change. Predictions for range expansions include a loss of genetic diversity and an accumulation of deleterious alleles along the expansion axis, which can decrease fitness at the range-front (expansion load). In plants, empirical studies supporting expansion load are scarce, and its effects remain to be tested outside a few model species. Leontodon longirostris is a colonizing Asteraceae with a widespread distribution in the Western Mediterranean, providing a particularly interesting system to gain insight into the factors that can enhance or mitigate expansion load. In this study, we produced a first genome draft for the species, covering 418 Mbp (~53% of the genome). Although incomplete, this draft was suitable to design a targeted sequencing of ~1.5 Mbp in 238 L. longirostris plants from 21 populations distributed along putative colonization routes in the Iberian Peninsula. Inferred demographic history supports a range expansion from southern Iberia around 40,000 years ago, reaching northern Iberia around 25,000 years ago. The expansion was accompanied by a loss of genetic diversity and a significant increase in the proportion of putatively deleterious mutations. However, levels of expansion load in L. longirostris were smaller than those found in other plant species, which can be explained, at least partially, by its high dispersal ability, the self-incompatible mating system, and the fact that the expansion occurred along a strong environmental cline

El análisis mediante RNA-seq y técnicas de captura de imagen de la interacción melón-Podosphaera xanthii revela modulación de la fotosíntesis y del metabolismo secundario de la planta por el patógeno

La familia de las cucurbitáceas incluye especies con gran relevancia económica entre las que destacan melón, sandía, calabacín, pepino y calabaza. Estos cultivos se ven afectados, entre otros, por el hongo biotrofo obligado Podosphaera xanthii, principal agente causal del oídio de las cucurbitáceas. El conocimiento sobre las bases moleculares de las interacciones entre P. xanthii y las diferentes especies de cucurbitáceas es, aún, muy limitado. Por ello, en este trabajo se ha realizado un análisis RNA-seq con el fin de conocer los cambios de expresión génica ocurridos en melón durante los primeros estadios de la enfermedad (24, 48 y 72 hpi). Además, estas fases tempranas de la enfermedad también fueron estudiadas usando técnicas de captura de imágenes como fluorescencia multiespectral y termografía. El análisis bioinformático permitió detectar 1.114 genes de la planta diferencialmente expresados a 24 h, 3.785 a 48 h y 4.226 a 72 h. El posterior enriquecimiento funcional reveló que los principales procesos que se estaban viendo modulados durante la infección eran la fotosíntesis y varias rutas metabólicas relacionadas con la defensa vegetal, resultados que fueron corroborados mediante las técnicas de captura de imagen. La combinación de ambas técnicas nos ha permitido comprender mejor el desarrollo de esta enfermedad desde dos enfoques diferentes pero complementarios e integradores.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech. Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad (AGL2013-41939-R; AGL2016-76216-C2-1-R) cofinanciado con fondos FEDER (UE). Álvaro Polonio es beneficiario de un contrato predoctoral para la formación de doctores del Ministerio de Economía y Competitividad. Los autores también agradecen ayudas de la Universidad de Málaga, Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech, para la asistencia a este congreso

Genómica del cáncer de pulmón

In simplified terms, cancer consists of an uncontrolled proliferation of cells because proliferative signals are maintained and antiproliferative ones, such as cell death and immune response, are evaded. These cells also have angiogenic and metastatic capabilities, which confer the characteristic malignancy to cancer. When uncontrolled growth occurs in some type of cell in the respiratory system, we have lung cancer, which is considered a malignant tumor that invades neighboring structures and forms metastases in other tissues by spreading through the blood or lymph. In turn, the lung is a destination for metastases from other cancers unrelated to the respiratory systemDe forma simplificada, un cáncer consiste en una proliferación incontrolada de células debido a que se mantienen las señales proliferativas y se eluden las antiproliferativas, como la muerte celular y la respuesta inmunitaria. Éstas células también tienen capacidad angiogénica y metastásica, y son las que confieren al cáncer su malignidad característica. Cuando elcrecimiento incontrolado se produce en algún tipo de célula del aparato respiratorio, tenemos un cáncer de pulmón, que se considera un tumor maligno que invade las estructuras vecinas y forma metástasis en otros tejidos al diseminarse por la sangre o la linfa. A su vez, el pulmón es destino de metástasis de otros cánceres ajenos al aparato respiratorio