Exoma

El exoma está compuesto por todos los exones del genoma , las secuencias que, al transcribirse, permanecen en el ARN maduro después de que los intrones se eliminan mediante el empalme del ARN . Esto incluye las regiones no traducidas del ARN mensajero (ARNm) y las regiones codificantes . La secuenciación del exoma ha demostrado ser un método eficaz para determinar la base genética de más de dos docenas de trastornos mendelianos o monogénicos . ^{[ 1 ]}

El exoma humano consta de aproximadamente 233.785 exones , de los cuales alrededor del 80% tienen menos de 200 pares de bases de longitud, constituyendo un total de aproximadamente el 1,1% del genoma total , o alrededor de 30 megabases de ADN . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} Aunque componen una fracción muy pequeña del genoma , se cree que las mutaciones en el exoma albergan el 85% de las mutaciones que tienen un gran efecto en las enfermedades. ^{[ 5 ]}

El exoma se distingue del transcriptoma , que comprende todo el ARN transcrito dentro de un tipo celular. Mientras que el exoma es constante entre los distintos tipos celulares, el transcriptoma varía según la estructura y la función de las células. Por consiguiente, no todo el exoma se traduce en proteína en todas las células. Los diferentes tipos celulares solo transcriben porciones del exoma, y ​​únicamente las regiones codificantes de los exones se traducen finalmente en proteínas.

La secuenciación de nueva generación (NGS) permite la secuenciación rápida de grandes cantidades de ADN, lo que supone un avance significativo en el estudio de la genética y reemplaza métodos más antiguos como la secuenciación de Sanger . Esta tecnología se está volviendo más común en la atención médica y la investigación, no solo porque es un método fiable para determinar variaciones genéticas, sino también porque es rentable y permite a los investigadores secuenciar genomas completos en cuestión de días o semanas. Esto contrasta con los métodos anteriores, que podían tardar meses. La secuenciación de nueva generación incluye tanto la secuenciación del exoma completo como la del genoma completo . ^{[ 6 ]}

Las mutaciones raras que afectan la función de proteínas esenciales constituyen la mayoría de las enfermedades mendelianas . Además, la gran mayoría de las mutaciones causantes de enfermedades en los loci mendelianos se encuentran en la región codificante. ^{[ 5 ]} Con el objetivo de encontrar métodos para detectar mejor las mutaciones dañinas y diagnosticar con éxito a los pacientes, los investigadores están buscando en el exoma pistas que ayuden en este proceso.

La secuenciación del exoma completo es una tecnología reciente que ha propiciado el descubrimiento de diversos trastornos genéticos y ha incrementado la tasa de diagnósticos de pacientes con enfermedades genéticas raras. En general, la secuenciación del exoma completo ha permitido a los profesionales sanitarios diagnosticar entre el 30 % y el 50 % de los pacientes que se creía que padecían trastornos mendelianos raros. Se ha sugerido que la secuenciación del exoma completo en entornos clínicos presenta numerosas ventajas aún por explorar. El exoma no solo puede mejorar nuestra comprensión de los patrones genéticos, sino que, en el ámbito clínico, tiene el potencial de transformar el manejo de pacientes con trastornos raros y previamente desconocidos, permitiendo a los médicos desarrollar intervenciones más específicas y personalizadas. ^{[ 13 ]}

Por ejemplo, el síndrome de Bartter , también conocido como nefropatía con pérdida de sal, es una enfermedad hereditaria del riñón caracterizada por hipotensión (presión arterial baja), hipopotasemia (bajo potasio) y alcalosis (pH sanguíneo alto) que conduce a fatiga muscular y diversos grados de mortalidad. ^{[ 14 ]} Es un ejemplo de una enfermedad rara, que afecta a menos de una persona por millón, cuyos pacientes se han visto beneficiados por la secuenciación del exoma completo. Gracias a este método, pacientes que anteriormente no presentaban las mutaciones clásicas asociadas con el síndrome de Bartter fueron diagnosticados formalmente con la enfermedad tras el descubrimiento de que la enfermedad tiene mutaciones fuera de los loci de interés. ^{[ 5 ]} De esta manera, pudieron obtener un tratamiento más específico y eficaz para la enfermedad.

Gran parte del enfoque de la secuenciación del exoma en el contexto del diagnóstico de enfermedades se ha centrado en los alelos de "pérdida de función" de codificación de proteínas. Sin embargo, la investigación ha demostrado que los avances futuros que permitan el estudio de regiones no codificantes, dentro y fuera del exoma, pueden conducir a capacidades adicionales en el diagnóstico de trastornos mendelianos raros. ^{[ 15 ]} El exoma es la parte del genoma compuesta por exones , las secuencias que, cuando se transcriben, permanecen dentro del ARN maduro después de que los intrones se eliminan por el empalme del ARN y contribuyen al producto proteico final codificado por ese gen. Consiste en todo el ADN que se transcribe en ARN maduro en células de cualquier tipo, a diferencia del transcriptoma , que es el ARN que se ha transcrito solo en una población celular específica. El exoma del genoma humano consta de aproximadamente 180.000 exones que constituyen alrededor del 1% del genoma total , o alrededor de 30 megabases de ADN . ^{[ 16 ]} Aunque componen una fracción muy pequeña del genoma , se cree que las mutaciones en el exoma albergan el 85% de las mutaciones que tienen un gran efecto en la enfermedad. ^{[ 17 ] [ 18 ]} La secuenciación del exoma ha demostrado ser una estrategia eficiente para determinar la base genética de más de dos docenas de trastornos mendelianos o monogénicos . ^{[ 19 ]}

• Cadena de codificación
• secuenciación del exoma
• Estructura genética
• ADN no codificante
• ARN no codificante
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• Transcriptómica