Una superposición del producto de tres ejecuciones de secuenciación, con la cobertura de la secuencia de lectura en cada punto indicado.
En genética , la cobertura es una de varias medidas de la profundidad o integridad de la secuenciación de ADN , y se expresa más específicamente en cualquiera de los siguientes términos:
La cobertura (o profundidad) de la secuencia es la cantidad de lecturas únicas que incluyen un nucleótido determinado en la secuencia reconstruida. [1] [2] La secuenciación profunda se refiere al concepto general de apuntar a una gran cantidad de lecturas únicas de cada región de una secuencia. [3]
Cobertura física , la longitud acumulada de lecturas o pares de lecturas expresada como un múltiplo del tamaño del genoma. [4]
Cobertura genómica , el porcentaje de todos los pares de bases o loci del genoma cubiertos por la secuenciación.
Cobertura de secuencia
Razón fundamental
Aunque la precisión de la secuenciación de cada nucleótido individual es muy alta, la gran cantidad de nucleótidos en el genoma significa que si un genoma individual solo se secuencia una vez, habrá una cantidad significativa de errores de secuenciación. Además, muchas posiciones en un genoma contienen polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) poco comunes. Por lo tanto, para distinguir entre errores de secuenciación y SNP verdaderos, es necesario aumentar aún más la precisión de la secuenciación secuenciando genomas individuales una gran cantidad de veces.
Secuenciación ultraprofunda
El término "ultraprofundo" a veces también puede referirse a una cobertura mayor (>100 veces), lo que permite la detección de variantes de secuencia en poblaciones mixtas. [5] [6] [7] En casos extremos, los enfoques de secuenciación con corrección de errores, como la secuenciación de máxima profundidad, pueden hacer que la cobertura de una región determinada se acerque al rendimiento de una máquina de secuenciación, lo que permite coberturas de >10^8. [8]
Secuenciación del transcriptoma
La secuenciación profunda de transcriptomas , también conocida como RNA-Seq , proporciona tanto la secuencia como la frecuencia de las moléculas de ARN que están presentes en un momento determinado en un tipo de célula, tejido u órgano específico. [9] Contar la cantidad de ARNm codificados por genes individuales proporciona un indicador del potencial de codificación de proteínas, un contribuyente importante al fenotipo . [10] Mejorar los métodos de secuenciación de ARN es un área activa de investigación tanto en términos de métodos experimentales como computacionales. [11]
Cálculo
La cobertura promedio para un genoma completo se puede calcular a partir de la longitud del genoma original ( G ), el número de lecturas ( N ) y la longitud de lectura promedio ( L ) como . Por ejemplo, un genoma hipotético con 2000 pares de bases reconstruido a partir de 8 lecturas con una longitud promedio de 500 nucleótidos tendrá una redundancia de 2×. Este parámetro también permite estimar otras cantidades, como el porcentaje del genoma cubierto por lecturas (a veces también llamado amplitud de cobertura). Una alta cobertura en la secuenciación shotgun es deseable porque puede superar errores en la llamada y ensamblaje de bases . El tema de la teoría de la secuenciación de ADN aborda las relaciones de tales cantidades. [2]
Cobertura física
A veces se hace una distinción entre cobertura de secuencia y cobertura física . Donde la cobertura de secuencia es el número promedio de veces que se lee una base, la cobertura física es el número promedio de veces que se lee una base o se la abarca mediante lecturas emparejadas. [2] [12] [4]
Cobertura genómica
En términos de cobertura y precisión genómica, la secuenciación del genoma completo se puede clasificar en términos generales en cualquiera de las siguientes: [13]
Un borrador de secuencia que cubre aproximadamente el 90% del genoma con una precisión de aproximadamente el 99,9%.
Una secuencia terminada , que cubre más del 95% del genoma con una precisión de aproximadamente el 99,99%.
Producir una secuencia final de alta calidad según esta definición es muy costoso. Por lo tanto, la mayoría de los resultados de la " secuenciación del genoma completo " humano son secuencias preliminares (a veces por encima y a veces por debajo de la precisión definida anteriormente). [13]
Referencias
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