Sequenziamento massale di acidi nucleici e genomica in campo agro-alimentare e ambientale

• Autore: Gruppo di Lavoro per la Piattaforma Genomica - Rete di Laboratori SELGE
• Occupazione dell'autore: Università degli Studi di Bari 'Aldo Moro', Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti (DiSSPA), Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Virologia Vegetale
• Pagine: 137-142

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SINTESI

La tecnologia di sequenziamento massale di acidi nucleici su piattaforma Illumina appar-

tiene alle tecnologie di next-generation-sequencing (NGS) ad elevata processività. Il sequen-

ziamento è realizzato su una miscela di frammenti di acidi nucleici (DNA o cDNA retrotrascritti

da RNA) opportunamente preparati, che prendono il nome di librerie. Queste sono covalen-

temente legate ad un supporto solido (flow cell) e servono da stampo per l’incorporazione

enzimatica, mediata da una DNA polimerasi, di nucleotidi marcati con fluorofori (sequen-

cing-by-synthesis). Ad ogni ciclo della corsa di sequenziamento e per singola molecola di DNA,

viene letta la fluorescenza relativa al nucleotide incorporato con una scansione laser confocale.

PRINCIPALI OBIETTIVI

Le tecniche di next-generation sequencing consentono di effettuare studi di genomica,

trascrittomica e metagenomica permettendo di identificare ed analizzare la composizione in

acidi nucleici da matrici di diversa natura (es. indagine complessiva su composizione microbica

di un generico campione vegetale o di terreno o alimenti).

Campo di applicazione ed efficienza della tecnologia

Identificazione e caratterizzazione molecolare di genomi e/o trascrittomi di organismi più

o meno complessi (virus e viroidi, fitoplasmi, batteri, funghi, nematodi, insetti, acari, vegetali

e/o animali), nonché di loro ceppi/biotipi/subspecie in matrici solide e/o liquide con un eleva-

to grado di accuratezza e sensibilità di rilevazione.

Composizione e abbondanza relativa delle componenti del microbioma nel terreno e nelle

piante o in substrati alimentari e sulle variazioni causate da interventi di protezione delle col-

ture, sui processi di differenziazione e organogenesi fungina, sulla produzione di metaboliti

secondari, incluse le micotossine, sui meccanismi d’azione di prodotti per la protezione delle

piante (sostanze naturali, agenti di biocontrollo, induttori di resistenza, fungicidi, ecc.).

VANTAGGI DELLA TECNOLOGIA

– elevata processività (high throughput) della tecnologia in grado di generare sino a 150 Gb

dati di sequenza per corsa di sequenziamento

Sequenziamento massale di acidi nucleici e genomica in campo

agro-alimentare e ambientale

Gruppo di Lavoro per la Piattaforma Genomica, Rete di Laboratori SELGE

Università degli Studi di Bari “Aldo Moro”, Dipartimento di Scienze del Suolo,

della Pianta e degli Alimenti (DiSSPA)

Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Virologia Vegetale