En los últimos años, el rápido desarrollo de la tecnología de secuenciación de alto rendimiento, especialmente entre 2008 y 2012, ha reducido significativamente los costos de secuenciación, lo que ha permitido a los investigadores superar las limitaciones tradicionales y comenzar a explorar los genomas y transcriptomas de organismos no modelo. La popularización de estas tecnologías ha convertido la investigación que antes se limitaba a unos pocos organismos típicos a una exploración más amplia de la biodiversidad.
Debido al desarrollo de nuevas tecnologías de secuenciación, los costos de secuenciación se han desplomado en los últimos años, formando un nuevo equilibrio entre costo y beneficio. La evolución de esta tecnología significa que ahora se pueden estudiar más especies biológicas, ampliando así los límites de nuestro conocimiento biológico.
"La tecnología de secuenciación de alto rendimiento nos permite realizar análisis transcriptómicos sistemáticos sin un genoma de referencia".
Los investigadores han descubierto que los transcriptomas de organismos no modelo pueden revelar muchas cuestiones biológicas que deben explorarse. Por ejemplo, muchos organismos no modelo exhiben innovaciones morfológicas únicas, como imitación, simbiosis, parasitismo y reproducción asexual, que no son comunes en los organismos modelo tradicionales.
"Descubrir los secretos biológicos detrás de estos organismos no modelo no sólo mejorará nuestra comprensión científica, sino que también puede aportar nueva inspiración a la biotecnología humana y la investigación médica."
Para organismos que no son modelo, el ensamblaje del transcriptoma de novo suele ser el método preferido de investigación. En comparación con los métodos de ensamblaje basados en referencias que se basan en genomas existentes, el ensamblaje de novo puede crear transcriptomas en ausencia de un genoma de referencia, lo que reduce en gran medida el costo y el tiempo y también evita la eliminación de transcripciones parciales debido a la falta de referencia.
Tradicionalmente, la mayoría de los datos del transcriptoma se analizan alineándolos con un genoma de referencia, pero este método tiene la desventaja de no poder tener en cuenta los cambios estructurales en los transcritos de ARNm (como el empalme alternativo). Por el contrario, los ensamblajes de novo capturan estas diversas transcripciones, lo que permite comprender la complejidad transcripcional.
La anotación funcional de transcripciones ensambladas puede proporcionar información importante sobre la función molecular de la proteína subyacente. Utilizando herramientas como Blast2GO, los investigadores pueden comparar secuencias ensambladas con bases de datos de proteínas no redundantes para anotar y comprender mejor las características biológicas de estos organismos no modelo.
"Estos nuevos métodos no sólo nos proporcionan una visión panorámica del funcionamiento interno de los organismos, sino que también nos ayudan a comprender cómo las diferentes especies se adaptan a sus respectivos entornos."
Sin un buen genoma de referencia, el control de calidad se convierte en otro desafío. La precisión del ensamblaje se puede mejorar alineando la secuencia ensamblada con las secuencias de lectura utilizadas para generarla, o comprobando utilizando métodos basados en referencias, pero estas técnicas tienen sus propias limitaciones.
Con el avance de la tecnología de secuenciación de alto rendimiento, el estudio de organismos no modelo ya no es un sueño lejano. Ahora podemos comprender mejor los genomas de estos organismos y explorar su biología y ecología únicas. Este proceso no sólo enriquece nuestro conocimiento sobre la biodiversidad sino que también puede conducir a futuras innovaciones biotecnológicas y médicas.
Sin embargo, todavía vale la pena pensar en la cuestión subyacente detrás de esto. A medida que nuestra comprensión de la diversidad biológica continúa profundizándose, ¿estamos cambiando sin darnos cuenta el destino futuro de estos organismos?