Investigadores del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), un centro mixto entre la Universitat de Valencia y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han desarrollado CleanBar, una herramienta bioinformática diseñada para analizar secuencias de ADN de muestras complejas desde la perspectiva de las células individuales. Este trabajo, liderado por Maria Dzunkova y difundido en la revista ISME Communications, se centra en estudiar cómo los fagos, que son virus de bacterias a menudo utilizados para combatir bacterias patógenas multirresistentes, se multiplican dentro de cada célula bacteriana, demostrando que las infecciones no son uniformes en todas las células.
Vicente Arnau, programador de la aplicación, investigador del I2SysBio y profesor del Departamento de Informática de la UV, explica que la herramienta ofrece una ventana única para observar la propagación de los virus en cada célula, el número de copias que producen y cómo varía la infección entre distintas bacterias de la misma población. La secuenciación de célula única permite un análisis detallado del material genético de células individuales, revelando la heterogeneidad celular, identificando tipos celulares complejos y comprendiendo diferencias sutiles entre células.
CleanBar es una aplicación de código abierto, fácil de instalar y capaz de analizar ficheros de secuenciación de variados tamaños, desde miles hasta millones de secuencias, en poco tiempo, según han señalado desde la institución investigadora. En el campo de la secuenciación microbiana, la técnica de secuenciación de célula única permite obtener el código genético de bacterias individuales de una muestra, así como información sobre las interacciones bacterianas con plásmidos y bacteriófagos. El proceso técnico implica añadir una etiqueta de ADN única a cada célula para su identificación.
Entre las tecnologías disponibles, el etiquetado por división y mezcla (spin-and-pool barcoding) es una de las más accesibles para cualquier laboratorio. Desarrollada por la biotecnológica lituana Atrandi Biosciences, esta técnica permite diferenciar el ADN de distintas células utilizando un conjunto de cuatro secuencias o etiquetas diferentes en una placa de 96 pocillos, sin necesidad de equipamiento costoso. Estas etiquetas se conocen como barcodes.
Según Vicente Arnau, CleanBar permite separar y agrupar las secuencias de ADN por sus barcodes, obteniendo el ADN secuenciado de cada célula individual. La herramienta es capaz de detectar barcodes en posiciones variables, identificar separaciones inesperadas entre ellos y predecir clasificaciones erróneas en caso de fallos en uno o dos barcodes.
El proyecto ha sido financiado por el programa Gen-T de la Generalitat Valenciana, el programa Investigo y el Ministerio Español de Ciencia, Innovación y Universidades.
