Tecnologie
Tecnologia e affidabilità dei dati
La metagenomica, ovvero la tecnica di sequenziamento del DNA alla base del moderno studio del microbiota, è un potente strumento ad alto livello tecnologico che richiede grande competenza nell’elaborazione e nell’interpretazione dei suoi dati.
Questo è particolarmente vero quando si utilizza la forma più evoluta di metagenomica, ovvero lo Shotgun Sequencing. Grazie allo Shotgun, da una parte è possibile analizzare simultaneamente tutti i genomi di tutti gli organismi quali batteri, miceti, virus e parassiti, dall’altra viene generata una quantità enorme di dati dall’estrema complessità che può indurre anche a errori nell’identificazione degli organismi (ad esempio, il DNA di un micete può essere confuso con quello di un parassita e viceversa).
Per superare queste difficoltà, Wellmicro® ha sviluppato un approccio bioinformatico avanzato e proprietario che adotta sia l’uso di database curati internamente e specifici per ogni organismo (miceti, virus e parassiti), sia un innovativo processo di classificazione che analizza più regioni genomiche.
L’approccio unico di Wellmicro® garantisce così un’interpretazione metagenomica del microbiota senza precedenti per completezza e affidabilità di analisi.
Lo shotgun sequencing può presentare alcune sfide specifiche quando si tratta dell’assegnazione tassonomica dei miceti, virus e parassiti. Ecco alcuni degli ostacoli comunemente riscontrati in tali contesti:
- Mismatch tassonomico: i genomi possono essere estremamente complessi (miceti e parassiti) e contenere regioni altamente variabili (miceti, parassiti e virus) che possono essere confusi con DNA di altri organismi.
- Database di riferimento: a differenza di batteri, per i quali esistono database di sequenze di riferimento ampiamente sviluppati, la diversità dei miceti, virus e parassiti può rendere difficile trovare sequenze di riferimento complete. Questo può complicare l’assegnazione tassonomica, specialmente per specie o ceppi meno studiati.
- Mancanza di geni universali: a differenza del 16S rRNA utilizzato negli studi di amplicon sequencing per batteri, non esiste una regione genomica altamente conservata e standardizzata per miceti, virus e parassiti che possa essere utilizzata uniformemente per l’assegnazione tassonomica.
Al fine di superare tali ostacoli, Wellmicro® ha elaborato un metodo proprietario grazie allo sviluppo di un approccio bioinformatico avanzato.
- Predizione vs Rilevamento
L’amplicon sequencing è una tecnica che si concentra sulla sequenza di specifiche regioni del DNA, solitamente utilizzando marker genetici come il gene 16S rRNA nel caso dei batteri. Questo approccio è estremamente utile per identificare e classificare le comunità microbiche, ma presenta una limitazione fondamentale: permette solo una predizione funzionale basata sulla sequenza del gene target. In altre parole, ci fornisce informazioni sul tipo di microrganismi presenti da cui però possiamo solo presumerne le funzioni metaboliche senza un rilevamento dell’effettiva presenza dei geni deputati a tali funzioni.
Al contrario, lo shotgun sequencing prevede il sequenziamento dell’intero genoma di tutti gli organismi presenti in un campione, senza limitarsi a geni target specifici. Ciò significa che otteniamo una panoramica dettagliata di tutto il materiale genetico presente nell’ecosistema, permettendo di rilevare direttamente le funzioni genetiche svolte da ciascun microrganismo.
In conclusione, l’amplicon sequencing è un valido strumento per identificare le comunità microbiche, ma per una comprensione approfondita delle funzioni svolte all’interno di tali comunità lo shotgun sequencing si rivela essenziale. Quest’ultimo ci offre una visione diretta delle capacità genetiche dei microrganismi, consentendo una comprensione più completa e dettagliata dell’ecosistema microbico.
- Accuratezza della classificazione
È importante notare che, limitandosi a un’unica regione genica, l’amplicon sequencing può determinare una minore risoluzione nella classificazione tassonomica, specialmente ai livelli inferiori come quelli di genere ma, soprattutto, di specie.
Lo shotgun sequencing, invece, consente di esplorare una vasta gamma di regioni genetiche di uno stesso organismo, migliorando notevolmente la risoluzione tassonomica. Grazie alla sequenza completa dei genomi, siamo in grado di ottenere informazioni tassonomiche e funzionali con il massimo dell’accuratezza possibile, distinguendo anche tra ceppi molto simili.
In conclusione, mentre l’amplicon sequencing è un’opzione valida per la classificazione tassonomica ai livelli superiori, lo shotgun sequencing rappresenta l’approccio di massima affidabilità grazie alla capacità di sequenziare l’intero genoma di ogni organismo.
Quali informazioni offre il metodo Wellmicro®?
Il metodo Wellmicro® permette di declinare la complessa scienza del microbiota in uno strumento intuitivo servendosi del massimo della tecnologia esistente.
L’approccio unico di Wellmicro® garantisce un’interpretazione metagenomica del microbiota senza precedenti per completezza e affidabilità di analisi.
Wellmicro® da inizio alla Metagenomic Revolution!
Quello che ieri era accessibile solo alla comunità scientifica del settore è oggi tradotto in maniera fruibile a tutti
NovaSeq 6000Dx
La piattaforma Illumina – NovaSeq 6000Dx rappresenta, ad oggi, il livello tecnologico più avanzato per l’analisi metagenomica offrendo grandi vantaggi in termini di velocità e accuratezza rispetto ad altre piattaforme.
Questo strumento di ultima generazione permette grande flessibilità nelle tipologie di sequenziamento permettendo di ottenere risultati di alta qualità e affidabilità. Inoltre, la versione “Dx” dello strumento testimonia la conformità agli standard IVD per le analisi cliniche e Wellmicro® è la prima azienda in Italia a detenere questa particolare versione.
