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Glossário de genética II

13 abril, 2021 | Genética na Cultura, Investigación

Entenda termos importantes em genética e genômica 

 

Genética

Genética é o estudo dos genes e como eles são herdados.

Os termos genética e genômica são frequentemente usados de forma intercambiável. A genética é o estudo dos genes, enquanto a genômica é o estudo de todo o ADN necessário para construir um organismo, incluindo os genes. 

 

Genômica 

É o estudo dos genomas de humanos e todos os organismos vivos.

Este termo também é usado quando se fala de técnicas relacionadas ao laboratório de biologia molecular e à bioinformática. 

O estudo da genômica em humanos concentra-se em áreas do genoma associadas à saúde e à doença. A genômica está impactando a medicina em vários aspectos, incluindo a predição de risco, prevenção, diagnóstico, manejo, prognóstico e até o tratamento de doenças raras, câncer, doenças infecciosas, entre outras. Além disso, também é essencial para o desenvolvimento de novas terapias direcionadas, como no caso do tratamento da Fibrose Cística e da Atrofia Muscular Espinhal. 

 

Bioinformática

É a aplicação da ciência da computação e tecnologia da informação para solucionar problemas biológicos, por exemplo, algoritmos (conjunto de instruções e regras) de análise de dados genômicos, e gerenciamento e armazenamento de dados.

A interpretação dos dados é uma parte importante do processo de análise genômica, desde a coleta de uma amostra do paciente até a entrega dos resultados. A bioinformática é crucial para a interpretação desses dados.

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Sequenciamento

Técnica utilizada em laboratórios para determinar a ordem exata dos pares de bases do DNA em uma ou múltiplas regiões de interesse, ou até mesmo no genoma completo.

O sequenciamento refere-se a todos os métodos de sequenciamento, incluindo o Sanger e o sequenciamento de Nova Geração (NGS). O método usado dependerá do contexto clínico – às vezes pode ser necessário sequenciar todo o genoma de um indivíduo, enquanto em outros momentos, uma pequena região ou apenas um gene é suficiente.

 

Sequenciamento Sanger 

O sequenciamento de Sanger foi uma revolução nas tecnologias de sequenciamento quando foi descrito, por Frederick Sanger, em 1977 e foi usado no Projeto Genoma Humano para sequenciar pela primeira vez o genoma humano completo.

O método de Sanger é considerado uma tecnologia de “primeira geração”, e é mais utilizada no sequenciamento de fragmentos de DNA de até 1000 pares de bases.

Embora os métodos da nova geração sejam mais baratos e rápidos, o sequenciamento Sanger ainda é usado em algumas situações, como para confirmar a presença de algumas mutações já conhecidas.

 

Sequenciamento de Nova Geração (Next Generation Sequencing, NGS)

 

É o termo usado para descrever as técnicas modernas de sequenciamento de DNA de alto rendimento que surgiram depois do sequenciamento Sanger. Também pode ser chamado de Sequenciamento Massivo em Paralelo (Massively parallel sequencing) ou Sequenciamento de Próxima Geração.

O sequenciamento Sanger foi um grande avanço na tecnologia de sequenciamento, porém o NGS permite resultados precisos de maneira mais rápida e muito mais econômica.

Enquanto o Sanger sequencia os fragmentos de DNA individualmente, o NGS é uma técnica de sequenciamento em larga escala, no qual milhões e até bilhões de fragmentos são sequenciados simultaneamente em uma única corrida

O NGS também possibilita sequenciar centenas de amostras em uma única corrida.  As inovações técnicas do NGS também permitiram reduzir os custos do sequenciamento, que vêm decrescendo significativamente nos últimos 18 anos. 

 

Sequenciamento do genoma completo (Whole Genome Sequencing, WGS)

É o sequenciamento de quase todo o genoma, incluindo éxons, íntrons e regiões intergênicas. Pode incluir o genoma mitocondrial ou não.

Por sequenciar todo o DNA, o WGS é mais caro e requer mais capacidade de processamento e armazenamento dos dados gerados. Por isso, é mais utilizado no contexto de pesquisas científicas, no estudo de genomas populacionais ou na busca de alterações que causam doenças ainda sem causa elucidada, por exemplo.

 

Sequenciamento do exoma completo (SCE ou Whole Exome Sequencing, WES)

 

É o sequenciamento de todos os éxons (regiões codificantes dos genes) do genoma, e que representa cerca de 2% deste. O conjunto de todos os éxons do genoma é chamado de exoma, por isso, o SCE é popularmente chamado de ‘exoma‘.

O SCE é uma ferramenta poderosa para diagnosticar milhares de doenças genéticas. É indicado para pacientes com doença genética já suspeitada clinicamente (exemplo: síndromes genéticas específicas, beta-talassemia), para pacientes com quadros clínicos de causa desconhecida e que podem ter origem genética (exemplo: deficiência intelectual) e também pode ser solicitado quando há suspeita de doença que pode ser causada por um entre muitos genes diferentes e para a qual não exista outro exame genético mais apropriado.

 

Sequenciamento de painel de genes

Um exame genético que utiliza o NGS para sequenciar um grupo de genes associados ao desenvolvimento de uma condição/doença ou à uma coleção de sintomas clínicos sob investigação. Por exemplo, o Painel de doenças tratáveis ou Painel de Epilepsias.

Identificar uma variante responsável pela doença/condição pode ser um processo extremamente demorado. O painel de genes pode ser útil para focar a análise genética naqueles genes que já estão associados à condição suspeita ou às manifestações apresentadas pelo paciente, reduzindo o tempo e vieses nas análises.

O tamanho do painel pode variar, de poucos genes a mais de 100 genes.

 


Quer entender mais sobre termos importantes na genética e genômica, leia também a primeira parte do nosso glossário aqui.

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