Secuenciación de hongos: ITS vs. 18S

Estudiar el reino de los hongos es importante porque tienen muchas funciones ecológicas diferentes, incluidos los descomponedores, simbiontes y parásitos. También hay más de 1 millón de especies diferentes de hongos, por lo que los investigadores deben tener métodos de alto rendimiento para explorar esta diversidad. [1]. Uno de estos métodos es la secuenciación de próxima generación.

En este blog, repasaremos por qué y cómo los investigadores secuencian hongos, qué son los genes ITS y 18S, cómo elegir entre ellos y cómo Genohub puede ayudarlo con su proyecto de secuenciación de hongos.

¿Por qué realizar la secuenciación para el análisis de la comunidad fúngica?

La secuenciación de hongos se puede utilizar para descubrir nuevas especies de hongos, cuantificar hongos conocidos, explorar la estructura de las comunidades de hongos y determinar las funciones de los hongos en la naturaleza. Además, es importante estudiar estas comunidades para la salud humana, ya que hay algunos hongos que son resistentes a los medicamentos antifúngicos y otros que están involucrados en enfermedades de las plantas. [2]. Por lo tanto, la secuenciación de hongos es relevante para múltiples campos, incluida la conservación ambiental, la agricultura y la microbiología.

Tanto la secuenciación ITS como la secuenciación 18S son métodos bien establecidos para estudiar comunidades de hongos, ya que centrarse en estos genes es una forma sencilla de identificar hongos dentro de microbiomas o entornos complejos que, de otro modo, serían difíciles de estudiar. [3]. Por ejemplo, este tipo de secuenciación específica de amplicones permite el análisis de la comunidad de hongos en muestras ambientales muy mixtas, como suelo o agua.

¿Qué son ITS y 18S?

La región del espaciador transcrito interno (ITS) y el gen del ARN ribosomal 18S se utilizan como biomarcadores para clasificar los hongos.

Secuenciacion de hongos ITS vs 18S
Figura 1. Imagen de la región ITS como espaciadores entre las secuencias de subunidades ribosómicas.

Como se vio en Figura 1, la región ITS incluye ITS1 e ITS2, los genes espaciadores ubicados entre el rRNA de subunidad pequeña y el rRNA de subunidad grande. Generalmente, los cebadores ITS1/ITS4 se utilizan para la amplificación de la región ITS, aunque pueden sustituirse por los cebadores universales ITS2, ITS3 e ITS5. [4].

El gen del ARN ribosómico 18S (ARNr 18S) codifica un componente de la subunidad ribosómica eucariota pequeña 40S y tiene regiones tanto conservadas como variables. Las regiones conservadas pueden revelar la relación familiar entre especies, mientras que las regiones variables mostrarán las disparidades en sus secuencias. En cuanto a las regiones variables, el gen 18S rRNA tiene un total de nueve, V1-V9. Las regiones V2, V4 y V9 juntas son útiles para identificar muestras tanto a nivel de familia como de orden, mientras que V9 parece tener una resolución más alta a nivel de género. [5].

¿Cómo elegir entre ITS y 18S?

Aunque tanto ITS como 18S rRNA han demostrado ser útiles para evaluar la diversidad de hongos en muestras ambientales, existen suficientes diferencias entre ellos como para que los investigadores puedan optar por centrarse en uno solo, aunque la secuenciación de ambos también es una opción.

Hubo una presión evolutiva relativamente baja para que las secuencias ITS1 e ITS2 permanecieran conservadas, por lo que la región ITS tiende a ser hipervariable entre especies de hongos mientras permanece moderadamente sin cambios entre individuos de la misma especie. Por lo tanto, es muy adecuado como marcador para la identificación de especies en la clasificación de hongos y, a menudo, también se usa para estudiar la abundancia relativa de hongos. [2]. Esto puede ser útil si necesita realizar un estudio de diversidad genética a nivel de especie o incluso dentro de una especie.

Por otro lado, hubo una presión evolutiva significativa para que el gen 18S rRNA permaneciera altamente conservado como un componente de la pequeña subunidad ribosómica eucariota 40S, una parte esencial de todas las células eucariotas. Debido a esta presión, el 18S se considera un biomarcador potencial para la clasificación de hongos por encima del nivel de especie y, a menudo, se usa en amplios análisis filogenéticos y evaluaciones de biodiversidad ambiental. [5].

En resumen, la región ITS se usa principalmente para estudios de diversidad de hongos, mientras que el rRNA 18S se usa principalmente para estudios taxonómicos de hongos de alta resolución.

¿Cómo puede ayudar Genohub?

Los socios de secuenciación ITS y 18S de Genohub son expertos en cada paso del proceso de secuenciación de amplicón, incluida la extracción, la amplificación por PCR y la preparación de bibliotecas utilizando cebadores validados basados ​​en la literatura y el análisis de datos, incluida la asignación taxonómica, el análisis de diversidad y riqueza, el análisis comparativo y análisis evolutivo. Nuestros socios tienen experiencia en la extracción de muchos tipos diferentes de muestras ambientales y biológicas, incluidos suelo, agua, lodos, heces y tejido vegetal y animal, pero pueden trabajar igual de bien con muestras de ADN que extraiga usted mismo.

Sabemos que cada proyecto de investigación es único, por lo que tenemos socios que también están abiertos a trabajar con sus cebadores personalizados o sus necesidades de análisis personalizadas. Comience hoy haciéndonos saber acerca de su proyecto de secuenciación ITS o 18S aquí: https://genohub.com/ngs/ .

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