Un equipo de investigadores del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), una colaboración entre la Universitat de Valencia y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha desarrollado CleanBar, una innovadora herramienta bioinformática que permite el análisis de secuencias de ADN a nivel de células individuales en muestras complejas. Este avance, liderado por María Dzunkova y publicado en la revista ISME Communications, profundiza en el estudio de la proliferación de fagos, virus que infectan bacterias y son frecuentemente utilizados para combatir bacterias multirresistentes. La investigación revela que las infecciones virales no son homogéneas en todas las células bacterianas.
Vicente Arnau, programador de la aplicación e investigador del I2SysBio, ha destacado que “la utilización de CleanBar en el estudio de infecciones virales proporciona una visión directa de cómo los virus se propagan dentro de las células, cuántas copias producen y cómo varía la infección entre diferentes bacterias de una misma población”. La tecnología de secuenciación de célula única, utilizada en esta investigación, permite desentrañar la diversidad celular, identificar tipos complejos de células y analizar diferencias sutiles entre ellas.
CleanBar, de código abierto, es “una aplicación fácil de instalar que permite analizar archivos de secuenciación de distintos tamaños, desde miles hasta millones de secuencias, en un tiempo reducido”, según indicaron desde la institución investigadora. En el ámbito de la secuenciación microbiana, esta tecnología “facilita la obtención del código genético de bacterias individuales en una muestra y proporciona información sobre las interacciones bacterianas con plásmidos y bacteriófagos”, según las mismas fuentes.
El proceso de identificación celular se logra añadiendo una etiqueta de ADN única a cada célula. Entre las diversas tecnologías existentes, la técnica denominada spint-and-pool barcoding, desarrollada recientemente por la empresa biotecnológica lituana Atrandi Biosciences, resulta especialmente accesible. Este método utiliza un conjunto de cuatro secuencias o etiquetas diferentes en una placa de laboratorio con 96 pocillos, sin necesidad de equipos costosos, para diferenciar el ADN de cada célula. Estas etiquetas se denominan barcodes.
Arnau explicó que después se procede a separar y agrupar las secuencias de ADN según sus barcodes, obteniendo así el ADN secuenciado de cada célula individual. En el desarrollo de esta herramienta participaron investigadores de tres grupos distintos del I2SysBio, y CleanBar destaca por su capacidad para identificar barcodes en posiciones variables, con diferentes separaciones y por predecir clasificaciones erróneas en casos donde uno o dos barcodes fallen.
Este proyecto ha sido financiado por el programa Gen-T y el programa Investigo, ambos de la Generalitat Valenciana, así como por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España.
