Secuenciación de ADN: Nuevas tecnologías de secuenciación masiva Andrea Puebla Unidad de Genómica Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN PROYECTO GENOMA HUMANO Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN por Método de Sanger Secuenciación de ADN por terminadores de la polimerización Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN Desarrollo de Secuenciadores automáticos y Robots de manejo de líquidos Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN PROYECTO GENOMA HUMANO Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE Preparación de ADN Multiplex por etiquetado Pirosecuenciación Amplificación por emPCR http://www.youtube.com/watch?v=kYAGFrbGl6E&feature=related Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE Preparación del ADN: Fragmentación. Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE Bibliotecas genómicas . Preparación del ADN: Fragmentación Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE • Bibliotecas Genómicas : Pair ends Mate pairs Bibliotecas genómicas . Preparación del ADN: Fragmentación Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE Multiplex por etiquetado Bibliotecas genómicas . Preparación del ADN: Fragmentación Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE Un fragmento= Una cuenta. Bibliotecas genómicas . Preparación del ADN: Fragmentación Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE 454 ROCHE emPCR: Amplificación por PCR en Emulsión Bibliotecas genómicas Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE Un fragmento= Una cuenta. Bibliotecas genómicas . Preparación del ADN: Fragmentación Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE Procesamiento de datos y análisis Un fragmento= Una cuenta. Bibliotecas genómicas . Preparación del ADN: Fragmentación Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE Procesamento de datos y análisis Un fragmento= Una cuenta. Procesamiento de datos y análisis Bibliotecas genómicas . Preparación del ADN: Fragmentación Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento PIROSECUENCIACION: 454 ROCHE Procesamento de datos y análisis Un fragmento= Una cuenta. Procesamiento de datos y análisis Bibliotecas genómicas . Preparación del ADN: Fragmentación Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Síntesis: Illumina Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Síntesis: Illumina HiSeq 2000 System Performance Parameters Read Length Single Flow Cell Run Time Dual Flow Cell Run Time Dual Flow Cell Output 1 x 36 bp ~ 1.5 days ~ 2 days 95-105 Gb 2 x 50 bp ~ 4.5 days ~ 5.5 days 270-300 Gb 2 x 150 bp ~ 8.5 days ~ 11 days 540-600 Gb Throughput Up to 55 Gb per day for a 2 x 150 bp run. Reads Up to three billion clusters passing filter and up to six billion paired-end reads Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Síntesis: Illumina • • • 1 o 2 células de flujo 8 canales 0.1–1.0 μg (single- and paired-end reads), 10 μg (Mate Pair reads). Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Síntesis: Illumina Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Síntesis: Illumina Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Síntesis: Illumina Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Síntesis: Illumina Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Síntesis: Illumina http://www.youtube.com/watch?v=HtuUFUnYB9Y&NR=1 Illumina HiSeq 2000 • Up to 1 billion clusters • 0-600 Gb with 8 day run time • $690K, ~$10000 per human genome sequencing • 4 cameras, 50 MB/s of imaging, 4 x 625 MB images every 30 seconds 32 TB if raw images stored Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Ligación: SoLID Life Technologies Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Ligación: SoLID Life Technologies Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Ligación: SoLID Life Technologies Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Ligación: SoLID Life Technologies http://www.youtube.com/watch?v=nlvyF8bFDwM&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=nlvyF8bFDwM&feature=related Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento Secuenciación por Ligación: SoLID Life Technologies Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento COMPARACION 3 SISTEMAS SECUENCIACION DE ALTO RENDIMIENTO Roche (454) Illumina SOLiD Chemistry Pyrosequencing Polymerasebased Ligation-based Amplification Emulsion PCR Bridge Amp Emulsion PCR Paired ends Yes Yes Yes Mb/run 600 Mb 600 Gb 200 Gb Time/run 9h 11 days 10 days Read length 600 bp 150 bp 50 bp Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento COMPARACION DE LA CALIDAD DE LAS LECTURAS Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento OTROS SECUENCIADORES DE ALTO RENDIMIENTO PACific BIOsciences Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento OTROS SECUENCIADORES DE ALTO RENDIMIENTO: Secuenciación de moléula simple Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento SEGUNDA GENERACIÓN DE SECUENCIADORES DE ALTO RENDIMIENTO Ion Torrent ( Life Technologies) http://www.youtube.com/embed/eQ2ng5gZf94 http://www.youtube.com/embed/eQ2ng5gZf94 http://www.youtube.com/embed/eQ2ng5gZf94 Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento SEGUNDA GENERACIÓN DE SECUENCIADORES DE ALTO RENDIMIENTO Ion Torrent – Life Technologies http://www.youtube.com/embed/eQ2ng5gZf94 http://www.youtube.com/embed/eQ2ng5gZf94 http://www.youtube.com/embed/eQ2ng5gZf94 Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria Instituto de Biotecnología Secuenciación de ADN de alto rendimiento SEGUNDA GENERACIÓN DE SECUENCIADORES DE ALTO RENDIMIENTO Nanotecnología: Oxford Nanopore http://www.youtube.com/embed/eQ2ng5gZf94 http://www.youtube.com/watch?v=_rRrOT9gfpo&NR=1 http://www.youtube.com/embed/eQ2ng5gZf94 Instituto de Biotecnología Unidad de Genómica GRUPO DE TRABAJO ¡GRACIAS! Verónica Nishinakamasu Pablo Vera Natalia Aguirre Andrea Puebla Directora: Norma Paniego CONTACTOS [email protected] Dra. Norma Paniego: [email protected] Instituto de Biotecnología