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Biotecnología aplicada al mejoramiento genético de la soja Una experiencia de colaboración en el MERCOSUR TECNOLOGIAS DE PIROSECUENCIACION DE ALTO RENDIMIENTO Gastón Westergaard Bellavista. Itapúa. Paraguay 5 al 7 de Abril de 2011 Thursday, April 7, 2011 CONCEPTO DE GEN Thursday, April 7, 2011 CONCEPTO DE GEN Un gen Thursday, April 7, 2011 Una enzima CONCEPTO DE GEN Thursday, April 7, 2011 Un gen Una enzima Un gen Una proteína CONCEPTO DE GEN Thursday, April 7, 2011 Un gen Una enzima Un gen Una proteína Un gen Un ARN CONCEPTO DE GEN Thursday, April 7, 2011 Un gen Una enzima Un gen Una proteína Un gen Un ARN TRANSCRIPCION http://www.youtube.com/watch?v=983lhh20rGY Un gen Thursday, April 7, 2011 Un ARN GENOMA Thursday, April 7, 2011 GENOMA El genoma representa el contenido de ADN total de una célula, incluídos los genes y las regiones intergénicas. Thursday, April 7, 2011 GENOMA El genoma representa el contenido de ADN total de una célula, incluídos los genes y las regiones intergénicas. CODIGO GENETICO Thursday, April 7, 2011 GENOMA El genoma representa el contenido de ADN total de una célula, incluídos los genes y las regiones intergénicas. CODIGO GENETICO Thursday, April 7, 2011 GENOMA El genoma representa el contenido de ADN total de una célula, incluídos los genes y las regiones intergénicas. CODIGO GENETICO The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1968 Robert W. Holley, H. Gobind Khorana, Marshall W. Nirenberg Thursday, April 7, 2011 GENOMA El genoma representa el contenido de ADN total de una célula, incluídos los genes y las regiones intergénicas. CODIGO GENETICO The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1968 Robert W. Holley, H. Gobind Khorana, Marshall W. Nirenberg The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1968 was awarded jointly to Robert W. Holley, Har Gobind Khorana and Marshall W. Nirenberg "for their interpretation of the genetic code and its function in protein synthesis". Thursday, April 7, 2011 SECUENCIACION DE ADN La Secuenciación de ADN es un conjunto de métodos y técnicas bioquímicas cuya finalidad es la determinación del orden de los nucleótidos (A, C, G y T) en un oligonucleótido de ADN Secuenciación por capilares (Primera generación) Secuenciación de alto rendimiento (Seguna generación) Thursday, April 7, 2011 SECUENCIACION POR SANGER http://www.youtube.com/watch?v=6ldtdWjDwes Thursday, April 7, 2011 SECUENCIADOR DE CAPILARES El Secuenciador Capilares logra unas 700b de alta calidad. En 96 capilares: 67.200b / corrida 6hs Un genoma humano: 3.000.000.000b Unas 45.000 corridas Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 REACCION DE PIROSECUENCIACION http://www.youtube.com/watch?v=kYAGFrbGl6E Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Como trabaja? Thursday, April 7, 2011 Como trabaja? Un fragmento = una nanoparticula = una lectura Thursday, April 7, 2011 Como trabaja? Un fragmento = una nanoparticula = una lectura El proceso de secuenciacion con el FLX lleva 4 pasos, desde la preparacion de la biblioteca hasta el analisis de los resultados Thursday, April 7, 2011 Como trabaja? Un fragmento = una nanoparticula = una lectura El proceso de secuenciacion con el FLX lleva 4 pasos, desde la preparacion de la biblioteca hasta el analisis de los resultados Estos 4 pasos son: Thursday, April 7, 2011 Como trabaja? Un fragmento = una nanoparticula = una lectura El proceso de secuenciacion con el FLX lleva 4 pasos, desde la preparacion de la biblioteca hasta el analisis de los resultados Estos 4 pasos son: • Generacion de una biblioteca de ADN doble hebra Thursday, April 7, 2011 Como trabaja? Un fragmento = una nanoparticula = una lectura El proceso de secuenciacion con el FLX lleva 4 pasos, desde la preparacion de la biblioteca hasta el analisis de los resultados Estos 4 pasos son: • Generacion de una biblioteca de ADN doble hebra • Amplificacion clonal de la biblioteca por una PCR en emulsion Thursday, April 7, 2011 Como trabaja? Un fragmento = una nanoparticula = una lectura El proceso de secuenciacion con el FLX lleva 4 pasos, desde la preparacion de la biblioteca hasta el analisis de los resultados Estos 4 pasos son: • Generacion de una biblioteca de ADN doble hebra • Amplificacion clonal de la biblioteca por una PCR en emulsion • Generacion de datos por secuenciacion via sintesis Thursday, April 7, 2011 Como trabaja? Un fragmento = una nanoparticula = una lectura El proceso de secuenciacion con el FLX lleva 4 pasos, desde la preparacion de la biblioteca hasta el analisis de los resultados Estos 4 pasos son: • Generacion de una biblioteca de ADN doble hebra • Amplificacion clonal de la biblioteca por una PCR en emulsion • Generacion de datos por secuenciacion via sintesis • Analisis de los datos por herramientas bioinformaticas Thursday, April 7, 2011 Genome Sequencer FLX http://www.roche-applied-science.com/publications/multimedia/genome_sequencer/flx_presentation/wbt.htm Pirosequencing reaction http://www.pyrosequencing.com/DynPage.aspx?id=7454 Thursday, April 7, 2011 ASI TRABAJA EL FLX GENOME SEQUENCER 454-ROCHE http://www.youtube.com/watch?v=bFNjxKHP8Jc Thursday, April 7, 2011 ASI TRABAJA EL FLX GENOME SEQUENCER 454-ROCHE 1) Preparación de la biblioteca http://www.youtube.com/watch?v=bFNjxKHP8Jc Thursday, April 7, 2011 ASI TRABAJA EL FLX GENOME SEQUENCER 454-ROCHE 1) Preparación de la biblioteca 2) Amplificación de la biblioteca (emPCR) http://www.youtube.com/watch?v=bFNjxKHP8Jc Thursday, April 7, 2011 ASI TRABAJA EL FLX GENOME SEQUENCER 454-ROCHE 1) Preparación de la biblioteca 2) Amplificación de la biblioteca (emPCR) http://www.youtube.com/watch?v=bFNjxKHP8Jc 3) Secuenciación de la biblioteca Thursday, April 7, 2011 ASI TRABAJA EL FLX GENOME SEQUENCER 454-ROCHE 1) Preparación de la biblioteca 2) Amplificación de la biblioteca (emPCR) http://www.youtube.com/watch?v=bFNjxKHP8Jc 3) Secuenciación de la biblioteca 4) Análisis bioinformático de las secuencias Thursday, April 7, 2011 Region 1 Agro Region 2 No Agro SoilGeNe first 454 run Pass filter control bead Burbuja de aire Thursday, April 7, 2011 Failed SoilGeNe first 454 run -7 Mayo 2010 El Run más exitoso en trainings de Roche a nivel mundial!!! Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Barcoding Thursday, April 7, 2011 = 192 (12x16) Thursday, April 7, 2011 X = 192 (12x16) Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Plataforma de Genómica y Bioinformática Thursday, April 7, 2011 soilgene.net Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 TECNOLOGIA SOLID http://www.youtube.com/watch?v=nlvyF8bFDwM Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 TECNOLOGIA ILLUMINA http://www.youtube.com/watch?v=HtuUFUnYB9Y Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011 ION TORRENT http://www.youtube.com/watch?v=yVf2295JqUg Thursday, April 7, 2011 HELICOS http://www.youtube.com/watch?v=TboL7wODBj4 Thursday, April 7, 2011 NANOPORE http://www.youtube.com/watch?v=HbjAMJehSlg Thursday, April 7, 2011 BIOINFORMATICA Thursday, April 7, 2011 Actual Scenario Challenge To manage a Mega-scale amount of information Thursday, April 7, 2011 Actual Scenario Challenge To manage a Mega-scale amount of information Next Generation Sequencing DATA Thursday, April 7, 2011 Actual Scenario Challenge To manage a Mega-scale amount of information Next Generation Sequencing DATA Thursday, April 7, 2011 Analysis Actual Scenario Challenge To manage a Mega-scale amount of information Next Generation Sequencing DATA Analysis We are now facing a tsunami of genome data that will swamp our storage systems and crush our computer clusters (Lincoln Stein, Genome Biology 2010, 11:207) Thursday, April 7, 2011 SFF Light (Standard Flowgram File) Gs Sequencer Gs Run Processor Raw images (800 imagenes, 35 GB) CWF (Composite Well Format) Gs Run Processor 454 Cluster Titanium Thursday, April 7, 2011 Data Analysis Data Rig Fasta 454 GSFLX Zona 4 DataRig 1 Thin Clients 2 CPUs 4 GB RAM 1 2 35GB/Run Chromium Backup Cabina 7 TB Cintas 800GB/Cinta off-site Thursday, April 7, 2011 20 CPUs 32 GB RAM 3 TB disco 4 nodos Fedora .SFF file 48 CPUs 192 GB RAM 3 TB disco 6 nodos CentOS Argentum Database server 8 CPUs 32 GB RAM 2TB disco 8 CPUs 16 GB RAM 3TB disco CentOS CentOS Sala de Servers Public/Private Titanium Sala de Bioinformát ica 454-GS FLX Zona 4 SITE 4 Thursday, April 7, 2011 SITE 3 Biotecnología aplicada al mejoramiento genético de la soja Una experiencia de colaboración en el MERCOSUR Bellavista. Itapúa. Paraguay 5 al 7 de Abril de 2011 Thursday, April 7, 2011 Biotecnología aplicada al mejoramiento genético de la soja Una experiencia de colaboración en el MERCOSUR MUCHAS GRACIAS Bellavista. Itapúa. Paraguay 5 al 7 de Abril de 2011 Thursday, April 7, 2011 services@indear.com Thursday, April 7, 2011 Thursday, April 7, 2011