Variant de seqüència de amplicón

Archiu:Corrección llevada acabo por métodos basados en CAPS 0 .svg

Figura 1. Els métodos que generen ASVs eliminen i corrigen errors generats per la PCR. Estos poden generar agrupacions per als quatre tipos de "organisme" representat per cada color. D'esta manera els ASVs nos permeten ser més precisos per a trobar variacions entre les seqüències de amplicones.

Una variant de seqüència de amplicón (o ASV per les sigles en anglés de "Amplicon Variant Sequence") és qualsevol de les seqüències individuals d'ADN derivades d'un anàlisis d'alt rendiment de gens marcadors. Els anàlisis d'alt rendiment de gens marcadors modelen variants de comunitats a partir de "llectures de amplicón". Estos anàlisis realisen correccions de falses assignació per mig de l'eliminació de seqüències errònees generades durant la PCR i la seqüenciació, per lo que són també cridats eliminadores de soroll o "denoisers". L'us d'estos anàlisis permet distinguir entre variants de seqüència en la precisió de fins a un sol canvi de nucleòtit, segons alguns softwares

Els usos de les Variants de seqüència de amplicón inclouen:

1. La classificació de grups d'espècies en funció de les seqüències de ADN.
2. La busca de variacions biològiques i variacions ambientals.
3. La determinació de patrons ecològics.

Figura 2. Manera en la que els métodos OTU detecten llectures de amplicón i les agrupen. Quan les seqüències s'amplifiquen de manera agrupada, els possibles errors s'arrepleguen en una mateixa unitat taxonómica operativa (OTU). Els OTU arrepleguen un set més ampli de punts en les senyes i potencialment poden accidentalment agrupar dos seqüències distintes entre la mateixa unitat taxonómica, tal com succeïx en l'image.

Història

Els ASV es varen descriure per primera volta en 2013 per A. Murat Eren i els seus colegues. Abans d'això, durant molts anys l'unitat estàndar per a l'anàlisis de gens marcadors va ser l'unitat taxonómica operativa (OTU), la qual es genera en agrupar seqüències en funció d'un llindar de similitut. A diferència de les ASV, les OTU mostren una noció menys refinada de la similitut. Les OTU utilisen un llindar de similitut arbitrari per a agrupar llectures, per lo que si el llindar més típic és del 3 % significa que estes unitats compartixen el 97 % de la seqüència de ADN. Mentres que les ASV prenen en conte la similitut i l'abundància de seqüències per a determinar les llectures dins de grups. D'esta manera els ASV poden trobar les diferències de seqüència en una variació tan chicoteta com un sol nucleòtit per lo tant, els ASV representen una distinció més refinada entre seqüències.

Diferències entre alguns usos entre ASV i OTU

Figura 3. Diferències entre distints métodos d'assignació taxonómica. Es poden comparar entre la precisió, manejabilidad, reproductibilidad i comprensió de cada u.

L'introducció dels métodos basats en ASV va estar marcada per un debat sobre la seua utilitat. Encara que les OTU no proporcionen medicions tan precises de la variació de la seqüència, seguixen sent un enfocament acceptable i valiós. En un estudi d'investigació, Glassman i Martiny varen confirmar l'idoneïtat de les OTU per a investigar la diversitat ecològica a gran escala. Varen aplegar a la conclusió de que les OTU i els ASV varen proporcionar resultats similars, i que els ASV varen permetre una detecció llaugerament més aguda de la diversitat de foncs i bactèries. El seu treball va indicar que encara que la diversificació d'espècies es pot medir en major precisió en ASV, l'us de OTU en estudis ben construïts és generalment vàlit per a demostrar la diversificació a gran escala.

Alguns han argumentat que els ASV deurien reemplaçar als OTU en l'anàlisis de gens marcadors. Els seus arguments se centren en la precisió, la manejabilidad, la reproducibilidad i la exhaustividad que poden aportar a l'anàlisis de gens marcadors. Per a estos investigadors, l'utilitat d'una resolució de seqüència més fina(precisió) i la ventaja de poder comparar fàcilment seqüències entre diferents estudis (manejabilidad i reproductividad) fan que els ASV siguen la millor opció per a analisar les diferències de seqüència. Pel contrari, ya que les OTU depenen de les especificacions dels llindars de similitut utilisats per a generar-les, les unitats dins de qualsevol OTU poden variar entre investigadors, experiments i bases de senyes. Per lo tant, la comparació entre estudis i conjunts de senyes basades en OTU pot ser molt desafiant.