Edición de «Transcriptoma»

El '''transcriptoma''' es el conjunto de todas las moléculas de [[Ácido ribonucleico|ARN]] (también llamadas ''transcritos'') presentes en una [[célula]] o grupo de células en un momento determinado.<ref name=":0">{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19715439|título=Applications of new sequencing technologies for transcriptome analysis|apellidos=Morozova|nombre=Olena|apellidos2=Hirst|nombre2=Martin|fecha=2009|publicación=Annual Review of Genomics and Human Genetics|volumen=10|páginas=135–151|fechaacceso=24 de febrero de 2019|issn=1545-293X|doi=10.1146/annurev-genom-082908-145957|pmid=19715439|apellidos3=Marra|nombre3=Marco A.}}</ref> El término transcriptoma engloba tanto al [[ARN mensajero]] ('''mRNA'''), que puede traducirse en una proteína, como al [[ARN no codificante]] ('''ncRNA'''), que no se traduce; sin embargo, en ocasiones se utiliza de manera más laxa para referirse únicamente al conjunto de ARN mensajeros. Dado que diferentes células expresan diferentes genes, cada tejido o tipo celular posee un transcriptoma único y distinto. Uno de los objetivos más importantes de la [[transcriptómica]] es identificar qué porción del genoma es transcrito en cada tipo celular y bajo qué condiciones.<ref>Mattei, J.-F. (2001/2002). ''El genoma humano'' (Ethical eye: the human genome). Sáez García, M. A.; Chao Crecente, M.; Vázquez, D. A., y Rodríguez-Roda Stuart, J., trad. Colección La Mirada de la Ciencia. Madrid: Council of Europe/Editorial Complutense. Glosario (p. 201). ISBN 84-7491-665-8</ref> 

== Relación con el genoma y el proteoma ==
El transcriptoma de una célula está íntimamente vinculado a otros niveles moleculares como el [[genoma]] o el [[proteoma]] mediante el proceso de [[Expresión génica|expresión genética]]. Esta relación está descrita en el [[dogma central de la biología molecular]], según el cual el ADN se [[Transcripción genética|transcribe]] como ARN mensajero, el cual se [[Traducción (genética)|traduce]] como [[proteína]]. Por esta razón, el proteoma de una célula es siempre un [[subconjunto]] de su transcriptoma, el cual es a su vez un subconjunto de su genoma. Se estima que solamente el 3% del genoma se transcribe como ARN y solo el 1.2% se traduce como proteína en cada tipo celular.<ref>{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22955616|título=An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome|apellidos=ENCODE Project Consortium|fecha=6 de septiembre de 2012|publicación=Nature|volumen=489|número=7414|páginas=57–74|fechaacceso=24 de febrero de 2019|issn=1476-4687|doi=10.1038/nature11247|pmc=3439153|pmid=22955616}}</ref><ref name="Hurst,2026" >{{cita
  publicación |apellidos=Hurst|nombre=Laurence |año=2026 |título= Why do we have so many different transcripts? |PLoS Biology |volumen= 24|número= 3 |página= e3003686 |doi=10.1371/journal.pbio.3003686
}} CCBY</ref>

Cabe destacar que, debido a diversos mecanismos de regulación de la expresión genética (por ejemplo las [[Modificación postraduccional|modificaciones postraduccionales]] o la [[proteólisis]]), el nivel de expresión de un ARN mensajero no siempre concuerda con el de su proteína correspondiente.<ref>{{Cita publicación|url=http://msb.embopress.org/content/12/10/883|título=Gene‐specific correlation of RNA and protein levels in human cells and tissues|apellidos=Uhlén|nombre=Mathias|apellidos2=Forsström|nombre2=Björn|fecha=1 de octubre de 2016|publicación=Molecular Systems Biology|volumen=12|número=10|páginas=883|fechaacceso=17 de abril de 2019|idioma=en|issn=1744-4292|doi=10.15252/msb.20167144|pmid=27951527|apellidos3=Pontén|nombre3=Fredrik|apellidos4=Lundberg|nombre4=Emma|apellidos5=Käll|nombre5=Lukas|apellidos6=Hallström|nombre6=Björn M.|apellidos7=Danielsson|nombre7=Frida|apellidos8=Edfors|nombre8=Fredrik}}</ref> Por ello, utilizar la transcriptómica para extrapolar los niveles de expresión de un conjunto de proteínas no siempre es adecuado; existen en cambio técnicas que permiten cuantificar la expresión de todas las proteínas en una célula directamente. Estás técnicas forman parte de la [[proteómica]].

== Técnicas empleadas para su análisis ==
{{AP|Tecnologías de transcriptómica}}
La transcriptómica es el estudio del nivel de expresión de todos los genes transcritos en una célula o tejido. Existe una amplia gama de técnicas utilizadas en transcriptómica, las cuales permiten cuantificar millones de moléculas de ARN al mismo tiempo.  

=== Microarreglos ===
[[Archivo:Affymetrix-microarray.jpg|thumb|[[Chip de ADN]] empleado para detectar expresión de genes de humano (izq.) y de ratón (der.)]]Los primeros estudios transcriptómicos se basaron en [[Chip de ADN|microarreglos]] (también llamados '''chips de ADN'''): finas láminas de vidrio sobre las cuales se imprimen [[oligonucleótido]]s.<ref>{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7569999|título=Quantitative monitoring of gene expression patterns with a complementary DNA microarray|apellidos=Schena|nombre=M.|apellidos2=Shalon|nombre2=D.|fecha=20 de octubre de 1995|publicación=Science (New York, N.Y.)|volumen=270|número=5235|páginas=467–470|fechaacceso=24 de febrero de 2019|issn=0036-8075|pmid=7569999|apellidos3=Davis|nombre3=R. W.|apellidos4=Brown|nombre4=P. O.}}</ref> El ARN que se desea analizar es marcado con un [[Fluorocromo|fluoróforo]] y difundido sobre la superficie del microarreglo, donde [[Hibridación (biología molecular)|hibrida]] con los oligonucleótidos del chip. La intensidad de fluorescencia en cada punto del microarreglo es proporcional al nivel de expresión de cada gen. Un solo microarreglo comúnmente contiene suficientes oligonulceótidos para representar a todos los genes conocidos; sin embargo, los datos generados con microarreglos no contienen información sobre genes desconocidos. Durante la década de 2010, los microarreglos fueron casi totalmente sustituidos por técnicas basadas en la [[Secuenciación del ADN|secuenciación de ADN]] de nueva generación.  

=== Secuenciación de ARN ===
La técnica más empleada en la actualidad es la '''secuenciación de ARN''' ('''RNA-seq'''),<ref name=":1">{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18516045|título=Mapping and quantifying mammalian transcriptomes by RNA-Seq|apellidos=Mortazavi|nombre=Ali|apellidos2=Williams|nombre2=Brian A.|fecha=2008-7|publicación=Nature Methods|volumen=5|número=7|páginas=621–628|fechaacceso=24 de febrero de 2019|issn=1548-7105|doi=10.1038/nmeth.1226|pmid=18516045|apellidos3=McCue|nombre3=Kenneth|apellidos4=Schaeffer|nombre4=Lorian|apellidos5=Wold|nombre5=Barbara}}</ref><ref>{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18451266|título=The transcriptional landscape of the yeast genome defined by RNA sequencing|apellidos=Nagalakshmi|nombre=Ugrappa|apellidos2=Wang|nombre2=Zhong|fecha=6 de junio de 2008|publicación=Science (New York, N.Y.)|volumen=320|número=5881|páginas=1344–1349|fechaacceso=24 de febrero de 2019|issn=1095-9203|doi=10.1126/science.1158441|pmc=2951732|pmid=18451266|apellidos3=Waern|nombre3=Karl|apellidos4=Shou|nombre4=Chong|apellidos5=Raha|nombre5=Debasish|apellidos6=Gerstein|nombre6=Mark|apellidos7=Snyder|nombre7=Michael}}</ref> la cual puede detectar tanto genes conocidos como desconocidos, además de cuantificar su expresión directa y no indirectamente.<ref name=":0" /> La secuenciación de ARN comienza con la conversión de las moléculas de ARN a [[ADN complementario]] (cDNA) mediante [[RT-PCR|PCR reversa]] (RT-PCR). El ADN complementario es entonces amplificado para formar una [[Genoteca|biblioteca de ADN]], la cual puede ser secuenciada.<ref name=":1" /> El resultado final es una serie de secuencias que pueden ser [[Alineamiento de secuencias|alineadas]] al genoma o transcriptoma y después cuantificadas mediante métodos computacionales.<ref>{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26813401|título=A survey of best practices for RNA-seq data analysis|apellidos=Conesa|nombre=Ana|apellidos2=Madrigal|nombre2=Pedro|fecha=26 de enero de 2016|publicación=Genome Biology|volumen=17|páginas=13|fechaacceso=24 de febrero de 2019|issn=1474-760X |doi=10.1186/s13059-016-0881-8 |pmc=4728800|pmid=26813401 |apellidos3=Tarazona|nombre3=Sonia |apellidos4=Gomez-Cabrero|nombre4=David |apellidos5=Cervera|nombre5=Alejandría |apellidos6=McPherson|nombre6=Andrew |apellidos7=Szcześniak|nombre7=Michał Wojciech |apellidos8=Gaffney|nombre8=Daniel J. |apellidos9=Elo|nombre9=Laura L.}}</ref> Esto permite saber de qué gen proviene cada secuencia y cuántas secuencias le corresponden a cada gen. El número de secuencias alineadas a un gen determinado es proporcional al número de moléculas de ARN provenientes del mismo.<ref name="Hurst,2026"/>

=== Secuenciación de ARN de células individuales ===
Recientes avances tecnológicos en el área de los [[microfluidos]], la [[citometría de flujo]] y la [[biología molecular]] han permitido separar células individuales y manipularlas en paralelo, una célula a la vez. La [[Secuenciación de células individuales|'''secuenciación de''' '''ARN de células individuales''']] ('''scRNA-seq''')<ref>{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19349980|título=mRNA-Seq whole-transcriptome analysis of a single cell|apellidos=Tang|nombre=Fuchou|apellidos2=Barbacioru|nombre2=Catalin|fecha=2009-5|publicación=Nature Methods|volumen=6|número=5|páginas=377–382|fechaacceso=26 de febrero de 2019|issn=1548-7105|doi=10.1038/nmeth.1315|pmid=19349980|apellidos3=Wang|nombre3=Yangzhou|apellidos4=Nordman|nombre4=Ellen|apellidos5=Lee|nombre5=Clarence|apellidos6=Xu|nombre6=Nanlan|apellidos7=Wang|nombre7=Xiaohui|apellidos8=Bodeau|nombre8=John|apellidos9=Tuch|nombre9=Brian B.}}</ref><ref>{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24056875|título=Smart-seq2 for sensitive full-length transcriptome profiling in single cells|apellidos=Picelli|nombre=Simone|apellidos2=Björklund|nombre2=Åsa K.|fecha=2013-11|publicación=Nature Methods|volumen=10|número=11|páginas=1096–1098|fechaacceso=26 de febrero de 2019|issn=1548-7105|doi=10.1038/nmeth.2639|pmid=24056875|apellidos3=Faridani|nombre3=Omid R.|apellidos4=Sagasser|nombre4=Sven|apellidos5=Winberg|nombre5=Gösta|apellidos6=Sandberg|nombre6=Rickard}}</ref><ref>{{Cita publicación|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28091601|título=Massively parallel digital transcriptional profiling of single cells|apellidos=Zheng|nombre=Grace X. Y.|apellidos2=Terry|nombre2=Jessica M.|fecha=01 16, 2017|publicación=Nature Communications|volumen=8|páginas=14049|fechaacceso=26 de febrero de 2019|issn=2041-1723|doi=10.1038/ncomms14049|pmc=5241818|pmid=28091601|apellidos3=Belgrader|nombre3=Phillip|apellidos4=Ryvkin|nombre4=Paul|apellidos5=Bent|nombre5=Zachary W.|apellidos6=Wilson|nombre6=Ryan|apellidos7=Ziraldo|nombre7=Solongo B.|apellidos8=Wheeler|nombre8=Tobias D.|apellidos9=McDermott|nombre9=Geoff P.}}</ref> es una técnica que combina estos métodos de separación con la secuenciación de ARN; con ella es posible cuantificar transcriptomas de cientos o miles de células simultáneamente. Al estudio del transcriptoma a nivel de una sola célula se le denomina '''transcriptómica de células individuales''' (del inglés ''single-cell transcriptomics''). 

== Véase también ==
* [[Transcriptómica]]
* [[Expresión génica|Expresión genética]]
* [[Dogma central de la biología molecular]]
* [[Proteómica]]
* [[Genómica]]

== Referencias ==
{{listaref}}

{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Genética]]
[[Categoría:Genómica]]
[[Categoría:Biotecnología]]
[[Categoría:Bioinformática]]
[[Categoría:Biología computacional]]
[[Categoría:Ómica]]