Servicios científicos

Genómica

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Responsable del servicio

Laura Tabera Moreno

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Coordinador científico

Leonardo Beccari

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Contacto

91 196 45 99

genomica (at) cbm.csic.es

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Tarifas

El servicio de Genómica del CBM se encarga de promover la investigación científica en el área de la genómica y el desarrollo de tecnologías y de ofrecer a los investigadores tanto asesoramiento científico técnico como la realización de diferentes servicios genómicos. Desde sus inicios, el servicio ha tratado de adaptarse al máximo a las necesidades del usuario ofreciendo una atención individualizada para el diseño, realización y análisis de experimentos, así como la posibilidad de uso libre (mediante reserva electrónica) de la mayor parte del equipamiento asignado al servicio. Esto permite al usuario decidir su nivel de implicación en cada caso en función de sus necesidades y circunstancias.

Los servicios ofrecidos son llevados a cabo por personal altamente cualificado y experimentado. Entre ellos podemos encontrar: extracción y cuantificación de ácidos nucleicos, análisis de calidad de ácidos nucleicos, PCR convencional, qPCR y RT-qPCR, PCR digital, generación de librerías NGS y etiquetado molecular de células individuales.

Asesoramiento y formación

El servicio ofrece asesoramiento técnico científico para el desarrollo de experimentos de PCR, RT-PCR, qPCR, RT-qPCR, ddPCR y unicelulares. Previamente a la ejecución experimental, con el fin de dar una respuesta adecuada a las necesidades del usuario, se convoca una reunión para conocer los detalles del experimento.
Además, se ofrecen cursos de formación para que los usuarios adquieran las habilidades y conocimientos necesarios sobre las diferentes técnicas que se realizan en el servicio, de forma que puedan diseñar y ejecutar experimentos de forma autónoma.

Asesoramiento y formación

El servicio ofrece asesoramiento técnico científico para el desarrollo de experimentos de PCR, RT-PCR, qPCR, RT-qPCR, ddPCR y unicelulares. Previamente a la ejecución experimental, con el fin de dar una respuesta adecuada a las necesidades del usuario, se convoca una reunión para conocer los detalles del experimento.
Además, se ofrecen cursos de formación para que los usuarios adquieran las habilidades y conocimientos necesarios sobre las diferentes técnicas que se realizan en el servicio, de forma que puedan diseñar y ejecutar experimentos de forma autónoma.

Extracción automatizada de ácidos nucleicos

El servicio dispone de dos kits Maxwell 48 (Promega) para la extracción automatizada de ácidos nucleicos. Estos kits permiten la purificación automatizada de ADN y ARN en una amplia variedad de muestras. Funcionan con cartuchos precargados que simplifican enormemente el protocolo y permiten el procesamiento simultáneo de hasta 48 muestras.
El servicio ofrece tanto la posibilidad de utilizar los equipos por parte de los usuarios (con una pequeña formación previa si el usuario lo requiere) como la realización de las extracciones por parte del personal del servicio.

Extracción manual de ácidos nucleicos

En casos particulares, cuando las particularidades del experimento no son adecuadas para los kits de extracción del robot de Promega, ofrecemos la posibilidad de extracción manual de ácidos nucleicos, proporcionando un estudio de los protocolos que mejor se adapten a las necesidades experimentales.

Determinación espectrofotométrica con microgota

El servicio dispone de 4 equipos Nanodrop One (Thermo Scientific) que permiten realizar mediciones espectrofotométricas en una amplia gama de longitudes de onda sin utilizar cubetas. Requiere un pequeño volumen de muestra (1-2 ul) y es capaz de medir un gran número de muestras en poco tiempo. El software incorpora una serie de aplicaciones específicas para el tipo de medida deseada (cuantificación de ácidos nucleicos, proteínas a 280 nm, Bradford, Lowry, cuantificación de etiquetas fluorescentes, etc.) e incluye la tecnología de análisis de muestras Thermo Scientific™ Acclaro™ que permite mejorar la precisión de las medidas y la identificación de sustancias contaminantes.
El servicio ofrece tanto la posibilidad de utilización del equipo por parte de los usuarios (con una pequeña formación previa si el usuario lo requiere) como la realización de las medidas por parte del personal del servicio.

Cuantificación de ácidos nucleicos por fluorimetría

El fluorímetro Quantus (Promega) permite determinar la concentración de ácidos nucleicos basándose en la emisión de un fluoróforo que actúa como agente intercalante. Dado que la unión del fluoróforo es específica para el tipo de ácido nucleico a determinar, la cuantificación es más precisa que por absorbancia, ya que no interfieren otros ácidos nucleicos ni nucleótidos libres que pudieran estar presentes en la muestra. Además de ser más exacta también es mucho más sensible, por lo que se recomienda para detectar y cuantificar pequeñas cantidades de ácidos nucleicos o cuando se necesita una cuantificación muy exacta y precisa.
El servicio ofrece tanto la posibilidad de utilización del equipo por parte de los usuarios (con una pequeña formación previa si el usuario lo requiere) como la realización de las medidas por parte del personal del servicio.

Análisis de calidad de fragmentos de ácido nucleico

La instalación cuenta con un Qsep100, que es un sistema de electroforesis capilar en gel con un detector integrado de fluorescencia inducida por LED de alta sensibilidad. El equipo es capaz de procesar de 1 a 96 muestras y dispone de una variedad de kits de cartuchos de gel fácilmente reemplazables diseñados para el análisis de ácidos nucleicos y proteínas. El equipo proporciona información sobre la concentración y el tamaño de los fragmentos analizados para todo tipo de análisis genéticos y aplicaciones de biología molecular. Los resultados (cualitativos y cuantitativos) pueden visualizarse en formato gel o como perfil de pico (electroferograma).
Las aplicaciones incluyen: Análisis de calidad de ARN, control de calidad de bibliotecas NGS, análisis de calidad de ADN genómico, detección de fragmentos de PCR, análisis de microsatélites…

Transcripción inversa (RT)

Equipamiento: Termociclador T100
El servicio ofrece la ejecución de reacciones de transcripción inversa para los usuarios, ya sea como parte de un experimento RT-qPCR o ddPCR solicitado por el usuario o como un servicio independiente.

PCR

Equipamiento: Termocicladores T100 y C1000 Touch.
El servicio ofrece la realización de experimentos de PCR a los usuarios, así como asesoramiento experimental, diseño de cebadores, visualización de los fragmentos obtenidos por electroforesis en gel de agarosa e interpretación de los resultados.
Para ello cuenta con el siguiente equipamiento Termociclador T100 (Biorad) y Termociclador C1000 Touch (Biorad). Ambos equipos disponen de un termobloque de 96 pocillos con posibilidad de gradiente de temperatura para optimizar las condiciones de reacción.

qPCR en placas de 384 pocillos

Equipamiento: CFX 384 y CFX Opus
El servicio dispone de 4 equipos de qPCR para placas de 384 pocillos: 2 CFX 384 (BioRad) y 2 CFX Opus (BioRad). Todos ellos disponen de un termobloque para placas de 384 pocillos, 4 canales de lectura (lo que permite reacciones multiplex), gradiente de temperatura (para optimizar los protocolos térmicos) y la posibilidad de realizar HRM tras la calibración del equipo (disponible en uno de ellos). El servicio tiene amplia experiencia en el diseño, optimización y desarrollo de experimentos de qPCR y RT-qPCR en una gran variedad de aplicaciones. Esta técnica se ha utilizado para una gran variedad de experimentos: expresión génica por cuantificación relativa o absoluta, detección y cuantificación de variantes de splicing, detección y cuantificación de patógenos, genotipado, variación del número de copias, cuantificación de miARNs, identificación de especies…
Se ofrece a los usuarios la realización de experimentos de qPCR y RT-qPCR, así como asesoramiento experimental, diseño de cebadores, análisis y entrega de resultados con un informe detallado.
Además, el servicio ofrece la posibilidad de utilizar de forma autónoma tres de los equipos de qPCR (previa formación si el usuario lo requiere).

qPCR en kit de 32 capilares

Equipamiento: Light Cycler
El servicio dispone de dos equipos Light Cycler (Roche). Están diseñados para realizar ensayos de PCR y RT-PCR en tiempo real utilizando diferentes tipos de etiquetas fluorescentes. Disponen de un diodo emisor de luz azul a 470 nm y tres canales detectores de señal a 530 nm (verde), 640 nm (rojo) y 710 nm (rojo). Las reacciones se realizan en capilares de vidrio (hasta un máximo de 32 por ciclo).
El servicio ofrece el uso autónomo de ambos equipos.

Análisis de datos qPCR e informe de resultados

Programas informáticos: Genex
Tanto para los experimentos realizados por el servicio para los usuarios como para los experimentos realizados por los usuarios, el servicio ofrece análisis de datos de qPCR utilizando el software especializado Genex (MutiD), así como formación en análisis de datos si el usuario lo solicita.
Una vez realizado el análisis del experimento, los datos numéricos y gráficos se envían al usuario junto con un informe detallado en inglés en el que se indica cómo se ha realizado el experimento.

PCR digital en gotas (ddPCR)

Equipo: Sistema de PCR digital de gotitas QX200 AutoDG
El servicio dispone del sistema de PCR digital de gotitas «QX200 AutoDG Droplet Digital PCR» (Biorad). Este sistema consta de los siguientes instrumentos
– Generador automático de gotas (AutoDG). Un generador automático de gotas.
– PX1 Sellador de placas PCR. Un sellador térmico de placas, necesario para cubrir las placas ddPCR.
– Termociclador C1000 Touch. Termociclador con gradiente de temperatura y módulo de «pocillos profundos» necesario para las placas de 96 pocillos utilizadas en el sistema ddPCR.
– Lector de gotas QX200. Lector de gotas necesario para cuantificar el número de gotas detectadas, así como las gotas positivas y negativas.

En la PCR digital, la mezcla de reacción se divide (mediante AutoDG) en miles de gotitas con el fin de generar múltiples micro reacciones que contengan idealmente una o ninguna copia del ácido nucleico a analizar. Una vez realizada la reacción de PCR, las gotitas se analizan con el Droplet Reader, donde se determinará el número de gotitas generadas, así como el número de gotitas positivas (las que contienen ácido nucleico) y el número de gotitas negativas (las que no contienen ácido nucleico). Dado que las moléculas diana se distribuirán aleatoriamente en las distintas gotitas disponibles, y no siempre habrá una o ninguna copia, se utilizará la distribución según la ecuación de Poisson para calcular el número medio de moléculas en cada partición (cero, una o varias) y para calcular las copias de la molécula diana por partición positiva. El análisis estadístico de Poisson del número de reacciones positivas y negativas da como resultado una cuantificación precisa y absoluta del ácido nucleico a estudiar sin necesidad de utilizar patrones externos de cuantificación absoluta.

Poder obtener un valor de cuantificación absoluto sin necesidad de estándares externos es muy beneficioso al evitar la posible contaminación de estos estándares y aumentar significativamente el rango cuantitativo. Además, la ddPCR es más tolerante a los inhibidores de la PCR, tiene alta precisión (necesaria para detectar pequeños cambios), alta sensibilidad, bajo límite de detección y alta reproducibilidad.

Se ofrece a los usuarios la ejecución de experimentos de ddPCR, así como asesoramiento experimental, diseño de cebadores, análisis y entrega de resultados con un informe detallado.

Ensayos de célula única

Chromium Single-Cell Controller

Las muestras tienen una composición celular heterogénea, por lo que los resultados obtenidos de los estudios de secuenciación masiva proporcionan información obtenida de todas las células estudiadas en su conjunto. Con las tecnologías unicelulares, las células pueden estudiarse individualmente, lo que permite estudiar la heterogeneidad y composición de la muestra identificando los distintos tipos celulares que contiene. Se pueden realizar estudios del transcriptoma, ATAc-seq, perfil inmunológico, etc.

El servicio dispone del equipo Chromium iX (10X Genomics) para experimentos unicelulares. Este equipo utiliza tecnología microfluídica para encapsular miles de células (o núcleos) en particiones unicelulares. Para ello, la preparación celular proporcionada por los usuarios se mezcla con el aceite de partición para generar una emulsión (GEM) en la que cada microgota acaba encerrando una célula. En cada GEM, además, los transcritos se etiquetan con el mismo código de barras. El siguiente paso consiste en la construcción de bibliotecas para la secuenciación. Lo importante en este caso es que la técnica permite, mediante la identificación de cada código de barras, asignar las secuencias a cada célula concreta.

El kit permite encapsular 8 muestras a la vez y está disponible para varias aplicaciones unicelulares: expresión génica (scRNAseq, snRNAseq), perfil inmunitario, ATAC-seq y ATAC multioma + expresión génica.

Además del uso del equipo Chromium para experimentos con células individuales, el servicio se encarga de estudiar e implantar otros tipos de tecnologías de células individuales para ofrecer al usuario la tecnología que mejor se adapte a sus necesidades.

Generación de bibliotecas NGS

El servicio ofrece la preparación de diferentes tipos de librerías NGS a partir de muestras de ARN o ADN genómico (por ejemplo ChIPseq) (consultar previamente el tipo de librerías que se pueden ofrecer). Una vez preparada la librería, se puede analizar en el analizador de fragmentos para confirmar la calidad y cuantificar por fluorimetría.

Detección de micoplasmas por PCR

El servicio ofrece el control de la presencia de micoplasma (un patógeno intracelular) en cultivos celulares mediante PCR. Esta metodología ofrece una alta sensibilidad (a partir de 10 UFC/ml) y es especialmente útil para líneas celulares iPS/ES humanas, en las que la detección de micoplasmas (mediante ensayos colorimétricos da lugar a falsos positivos debido a la composición del medio de cultivo utilizado para los cultivos.

Análisis de reordenamientos cromosómicos en líneas celulares humanas

Las células iPS/ES humanas son especialmente sensibles a reordenamientos cromosómicos como translocaciones, inversiones o deleciones, así como a la aneuploidía cromosómica. Esto también representa un problema importante para los experimentos de edición genómica CRISPR. La unidad de genómica ofrece un servicio de cribado basado en qPCR a partir de ADN genómico para las anomalías cromosómicas más frecuentes en líneas celulares humanas. Este ensayo complementa la información proporcionada por los experimentos de cariotipado y ofrece una respuesta más rápida, sencilla y rentable (aunque no tan resolutiva y exhaustiva) en comparación con los enfoques de análisis de secuenciación masiva.

Personal

Laura Tabera Moreno

Lab.: 312 Ext.: 4623
ltabera(at)cbm.csic.es

María Gabriela Atencia Cibreiro

Lab.: 312 Ext.: 4599
g.atencia(at)cbm.csic.es

Nuria Matesanz Parellada

Lab.: 312 Ext.: 4599
nmatesanz(at)cbm.csic.es