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El estudio también sugirió que se podría utilizar un enfoque similar para determinar los componentes animales y fúngicos de nuestras dietas.
El código de barras de ADN es una técnica que utiliza secuencias de ADN cortas para identificar rápidamente la especie de un organismo. A traves del globo, Los científicos han estado colaborando para obtener códigos de barras de ADN de todos los seres vivos.
La codificación de metabarras de ADN es un tipo especial de código de barras que se puede aplicar a muestras que contienen más de un organismo. Utiliza las mismas bases de datos de referencia que los códigos de barras, pero permite identificar taxones de muestras mixtas utilizando métodos de secuenciación de alto rendimiento. El potencial de la técnica es expansivo, lo que permite determinar la composición de especies en prácticamente cualquier muestra.
El estudio actual, que fue publicado recientemente en la revista mSystems , demostró que el ADN vegetal de la dieta en muestras de heces humanas se puede amplificar y secuenciar utilizando técnicas comúnmente aplicadas en estudios de vida silvestre.
"La secuenciación del ADN nos ha proporcionado una gran cantidad de datos nuevos sobre cosas como la microbiología en el intestino y la genética personal. Este estudio sugiere que la misma poderosa tecnología también podría comenzar a informarnos sobre lo que comemos, que a menudo es algo difícil de medir.
El autor principal Lawrence David, del Centro Duke de Biología Genómica y Computacional
Ya se utilizan muchas técnicas para evaluar la ingesta dietética, pero la mayoría de ellas dependen del autoinforme de las personas sobre lo que han comido. Este método de recopilación de datos está sujeto a errores de memoria y sesgos en los informes, además de depender de la capacidad cognitiva de una persona para responder encuestas.
Usando la codificación de metabarras de ADN, los científicos pueden amplificar el ADN presente en una muestra de heces y utilizar una base de datos de referencia para mapear las secuencias de los alimentos.
"Pienso en la codificación de metabarras de ADN de manera muy parecida a un código de barras en un supermercado. Podemos pensar en una secuencia de ADN en particular como un identificador único para una especie de alimento en particular, " dice la coautora Brianna Petrone, también de la Universidad de Duke.
David y el co-primer autor Aspen Reese de la Universidad de Harvard, se les pidió que comenzaran el estudio después de conocer a los ecologistas Rob Pringle de la Universidad de Princeton y Tyler Kartzinel de la Universidad de Brown. Esos investigadores utilizaron la codificación de metabarras de ADN para analizar redes tróficas complejas entre los herbívoros de la sabana africana.
David y Reese se preguntaron si el método también podría usarse para estudiar personas.
Hay un creciente cuerpo de trabajo en el campo del microbioma que indica que es probable que alimentos específicos alteren o den forma a los niveles de bacterias específicas en el intestino. pero a menudo no contamos con datos sobre la dieta que los acompañen para los estudios del microbioma ".
Lawrence David
Para el estudio, los investigadores sacaron el ADN del almacenamiento en frío que se había extraído de las heces utilizadas en uno de sus estudios anteriores.
"Hicimos un estudio hace un par de años en el que estábamos preparando alimentos para los participantes en una intervención de dieta de microbioma, y sabíamos exactamente lo que comían en una semana determinada cuando se recogían las heces, " dice David.
Secuenciaron una región de código de barras del ADN del cloroplasto en muestras tomadas de 11 personas que habían seguido dietas controladas y seleccionadas libremente.
Amplificaron con éxito el ADN vegetal de aproximadamente la mitad de las muestras, que aumentó al 70% cuando las muestras de personas que consumían un Se utilizaron dietas ricas en plantas.
La mayor parte del ADN que se secuenció coincidía con las plantas alimenticias humanas ampliamente consumidas por las personas, incluidos los cereales, vegetales y frutas.
"En general, Hubo un amplio acuerdo entre los alimentos que se enumeraron en los diarios mantenidos por los participantes del estudio y los que secuenciamos de las heces, " dice David. "Si un alimento se escribió en el registro de dieta, aproximadamente el 80% del tiempo, también lo encontramos mediante este enfoque de metabarcoding ".
La tasa relativamente alta de fallos de la PCR y la incapacidad para distinguir ciertas plantas a nivel de secuencia deja margen para mejoras en el futuro.
Por ejemplo, repollo, brócoli, Las coles de colinabo y de Bruselas son todas variedades de plantas dentro de la misma especie y los investigadores no pudieron diferenciar entre ellas utilizando las secuencias de ADN del cloroplasto.
El único alimento registrado en la dieta que no fue detectable fue el café, posiblemente debido a que su ADN se ha deteriorado o se ha diluido durante el tostado y la elaboración de cerveza.
David espera que la codificación de metabarras de ADN se utilice en estudios futuros, así como para el análisis de la dieta en estudios previos.
Similar a este estudio, Me imagino que esto se usa en el ADN archivado para ver si existen o no diferencias dietéticas subyacentes que podrían explicar algunos de los patrones del microbioma que pueden haberse observado en un estudio. Avanzando, También podemos imaginar que esto se utilice en nuevos estudios de microbiomas para identificar relaciones entre alimentos específicos y bacterias intestinales. así como en estudios más amplios de nutrición como complemento a las técnicas tradicionales de evaluación de la dieta ".
Lawrence David
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