“Aplicada a l’estudi de les infeccions pels virus, ofereix una finestra directa per a observar com aquests es propaguen en cada cèl·lula, quantes còpies produeixen i com varia la infecció entre diferents bacteris d’una mateixa població”, explica Vicente Arnau, programador de l’aplicació, investigador del I2SysBio i professor del Departament d’Informàtica de la UV.

La seqüenciació de cèl·lula única és una tecnologia que permet analitzar el material genètic de cèl·lules individuals, en contrast amb la seqüenciació tradicional que analitza una mitjana de moltes cèl·lules d’un teixit o d’una mostra. Aquesta tècnica permet desentranyar l’heterogeneïtat cel·lular, identificar tipus cel·lulars complexos i entendre diferències subtils entre cèl·lules. CleanBar és una aplicació de codi obert, fàcil d’instal·lar i que permet analitzar fitxers de seqüenciació de grandàries variables, des de milers a milions de seqüències, en un temps reduït.

Aplicat a la seqüenciació microbiana, la seqüenciació de cèl·lula única permet obtenir el codi genètic de bacteris individuals presents en una mostra i informació de les interaccions bacterianes amb plasmidis i bacteriòfags. Tècnicament, el procés d’identificació de cada cèl·lula (o bacteri) s’aconsegueix afegint a la cèl·lula una etiqueta de DNA única.

Hi ha diverses tecnologies, però la que és més accessible en qualsevol laboratori és la tècnica anomenada spint-and-pool barcoding (etiquetatge per divisió i mescla), recentment desenvolupada per l’empresa biotecnològica lituana Atrandi Biosciences. En aquesta mena d’etiquetatge s’afigen un conjunt de 4 seqüències o etiquetes diferents en la bancada de laboratori utilitzant una placa de 96 pouets, sense necessitat de comprar cap equip car, que permetran diferenciar l’ADN provinent de cadascuna d’aquestes. Les etiquetes s’anomenen barcodes (codis de barres).

“Posteriorment caldrà separar i agrupar les seqüències d’ADN pels seus barcodes i així obtindrem l’ADN seqüenciat de cada cèl·lula individual. En aquest treball hem col·laborat investigadors de 3 grups diferents del I2SysBio, on vam mostrar el nostre programari CleanBar, una eina per a separar les seqüències d’ADN obtingudes atenent els barcodes utilitzats per a identificar cadascun dels bacteris d’una mostra”, explica Vicente Arnau, que afig que CleanBar és capaç, també, de detectar els barcodes en posicions variables, amb separacions entre ells diferents a les previstes, i a més pot predir classificacions errònies, on fallen un o dos dels barcodes.

Aquest projecte és finançat pel programa Gen-T de la Generalitat Valenciana (GV), el programa Investigue (GV) i pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats.

Referència article: Vicente Arnau, Alicia Ortiz-Maiques, Juan Valero-Tebar, Lucas Mora-Quilis, Vaida Kurmauskaite, Lorea Campos Dopazo, Pilar Domingo-Calap, Mária Džunková, CleanBar: “A versatile demultiplexing tool for split-and-pool barcoding in single-cell omics”, ISME Communications, volume 5, Issue 1, January 2025, ycaf134, https://doi.org/10.1093/ismeco/ycaf134