Investigadors del Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica (CNAG), ubicat al Parc Científic de Barcelona, han col·laborat en un estudi liderat pel Laboratori Nacional de Mesurament del Regne Unit (NML) amb l’objectiu d’avaluar els principals protocols d’extracció d’ADN més utilitzats en l’actualitat (Fire Monkey, Nanobind, Puregene i Genomic-tip) mitjançant l’ús d’una línia cel·lular de referència amb alteracions cromosòmiques conegudes. 

Les tecnologies de seqüenciació de lectures llargues estan transformant la genòmica en permetre als investigadors detectar variants estructurals (SVs), que són canvis en el genoma, com duplicacions, delecions o reordenaments de lletres o seccions de l’ADN, que poden afectar significativament el funcionament dels gens i el seu paper en les malalties. Produir dades fiables de lectures llargues requereix ADN d’alt pes molecular (HMW) d’una qualitat i quantitat excel·lents, de manera similar a com construir un mapa precís depèn d’utilitzar materials intactes i d’alta qualitat. Tot i que existeixen diversos mètodes d’extracció d’ADN, el seu rendiment comparatiu en els fluxos de treball rutinaris de laboratori no s’havia avaluat a fons.

Ara, un nou estudi liderat pel Laboratori Nacional de Mesurament del Regne Unit ha abordat aquesta qüestió. Des del CNAG, la Unitat de Sequenciació, dirigida per Marta Gut i Javier Gutiérrez Cuesta, i la Unitat de Bioinformàtica, inclosos Raúl Tonda, Marc Dabad, Jordi Morata i Maria Cristina Frias-López, es va realitzar el processament de mostres, la seqüenciació i les primeres anàlisis. El director del CNAG, Ivo Gut, i l’equip de Desenvolupament de Bioinformàtica i Genòmica Estadística, amb Simon Heath, van donar suport a l’avaluació de la detecció de variants estructurals i la interpretació de les dades.

L’estudi va trobar que tots els mètodes d’extracció d’ADN produïen mostres amb una puresa suficient per a la seqüenciació, tot i que la quantitat total d’ADN recuperat variava segons el protocol. Entre els mètodes provats, els extractes de Fire Monkey van generar els fragments d’ADN més llargs de mitjana, cosa que ajuda a produir lectures de seqüenciació més llargues i millora l’assemblatge del genoma. Els extractes de Genomic-tip van oferir la quantitat més gran d’ADN, proporcionant més material per a múltiples rondes de seqüenciació, mentre que Nanobind va produir la proporció més alta de fragments d’ADN ultrallargs que superen els 100 kb, especialment valuosos per detectar grans canvis estructurals en el genoma.

L’equip també va aplicar un assaig basat en PCR digital per mesurar la integritat de l’ADN. Aquest mètode els va permetre predir quines mostres generarien lectures de seqüenciació ultra llargues, oferint una avaluació més precisa i quantitativa que els tests tradicionals basats en gel. En analitzar les variants estructurals, els investigadors van trobar que tant la longitud de les lectures de seqüenciació com la cobertura general (quantes vegades es llegeix cada regió de l’ADN) eren factors clau per a una detecció precisa. Les variants molt grans o complexes encara requerien una revisió manual acurada per confirmar-ne la presència.

Aquests resultats demostren que l’elecció del mètode d’extracció d’ADN i la qualitat de l’ADN tenen un impacte directe en l’èxit de la seqüenciació de lectures llargues i en la capacitat d’identificar variacions genètiques importants. En comprendre els punts forts i les limitacions de cada mètode, els laboratoris poden optimitzar els seus fluxos de treball per generar dades genòmiques d’alta qualitat.

» Article de referència: Devonshire, A.S., Morata, J., Jubin, C. et al. Interlaboratory evaluation of high molecular weight DNA extraction methods for long-read sequencing and structural variant analysis.BMC Genomics 26, 698 (2025). https://doi.org/10.1186/s12864-025-11792-7 

» Enllaç a la notícia: web del CNAG [+]