Sistemas de análisis de genomas

Un segundo grupo de robots que complementa el descrito en el anterior párrafo es: (3) PEDANT, abreviación en ingles de Extracción de proteínas, descripción y herramienta de análisis, creada por Frishman y sus colegas el año 2001 en el artículo titulado “Genómica estructural y funcional utilizando PEDANT”. En este sistema se analizan los genomas que están disponibles públicamente. A partir de la secuencia de uno de éstos se puede realizar una búsqueda de genes utilizando distintas herramientas dependiendo de si la especie analizada es eucariota o procariota. Como entrada del sistema, además de genomas, pueden proporcionarse secuencias fragmentos de secuencias expresadas. Una vez identificados los genes, las proteínas se asignan automáticamente a categorías funcionales y estructurales utilizando para este propósito el programa PSI-BLAST, con el que se busca en bases de datos públicas que contienen información funcional y estructural. Finalmente, a través de una interfaz Web se puede consultar toda esta información para una proteína determinada o bien se pueden comparar los resultados obtenidos para un conjunto de proteomas. Los resultados se almacenan en una base de datos relacional. (4) RiceGAAS, abreviación de la palabra inglesa Sistema de anotación automatizado del genoma del arroz, creado por Sakata y sus colegas el año 2002 en el artículo del mismo nombre. En este caso no se trata de un sistema de propósito general, sino que se desarrolló explícitamente para analizar el genoma del arroz. El sistema consta de las siguientes características funcionales: (a) una colección de secuencias genómicas del arroz; (b) la ejecución concertada de programas de predicción de genes y de búsqueda de homologías; (c) la integración de los resultados procedentes de los distintos métodos y la interpretación automática de los mismos; (d) un modulo de actualización para incluir información de reciente publicación; (e) y una interfaz web para visualizar los resultados.

Éstos son algunos de los sistemas que tratan de facilitar el análisis de genomas, aunque existen otros, como por ejemplo MagPIE, creado por los autores Gaasterland y Sensen el año 1996 en el artículo titulado “Analisis de genoma completamente automatizado que refleja las necesidades y preferencias del usuario”; o Ensembl, creado por Clamp y sus colegas el año 2003 en el artículo titulado “Ensembl 2002: Acomodando la genómica comparada”. La estructura de todos ellos suele ser similar, un módulo para aplicar diversos métodos computacionales a las secuencias, otro para almacenar los resultados y otro para mostrarlos al usuario. En muchos casos existen además módulos para interpretar automáticamente los resultados y extraer conclusiones biológicas, por ejemplo, en algunos casos se realiza una anotación de la función de las proteínas. En realidad, estos sistemas afrontan el análisis de genomas de un modo simplista, no hacen mucho más que ejecutar un conjunto de herramientas bioinformáticas para anotar los genomas y sus genes, pero la comparación de genomas, de qué genes comparten y cuáles no los distintos organismos, o la reconstrucción y la comparación de las rutas metabólicas, aún está pendiente de ser automatizada. El trabajo de Manolis Kellis y colaboradores, reportado el año 2003 en el artículo titulado “Secuenciamiento y comparación de las especies de levadura para identificar los genes y elementos reguladores”, fueron secuenciadas varias especies de levaduras para tratar de comprender mejor el genoma de Saccharomyces cerevisiae, puede ser un adelanto de lo que será el futuro. Gracias a la comparación de estos genomas consiguieron identificar cuarenta y ocho pequeñas proteínas nuevas. Además sugirieron que quinientas tres secuencias que se pensaba que eran genes, en realidad no eran tales. La comparación de las regiones intergénicas permitió encontrar cuarenta y dos nuevos motivos de secuencia que posiblemente tengan una función reguladora.