Diccionario

Técnica de determinación del orden lineal de nucleótidos en el ADN o ARN o de los aminoácidos en una proteína.

Método de secuenciación al azar de ADN genómico o cromosómico, especialmente utilizado para obtener la secuencia nucleotídica de genomas pequeños, como el ADN bacteriano, o para obtener un borrador rápido de la secuencia nucleotídica de genomas más complejos, de gran tamaño y con ADN repetitivo. A diferencia de la secuenciación jerárquica, no es necesario construir de antemano un mapa físico del genoma o del cromosoma, según definición del Vocabulario inglés-español de bioquímica y biología molecular de María V. Saladrigas (https://www.tremedica.org/revista-panacea/).

Aquella que se efectúa de forma automatizada en un secuenciador. La mayoría de los métodos de secuenciación automática utilizados actualmente son modificaciones del método de Sanger. En este método, el ADN que va ser secuenciado funciona como un molde para la síntesis enzimática de un nuevo ADN que comienza en un sitio definido por la unión de un iniciador o cebador. En la reacción se utiliza una mezcla de desoxinucleótidos y didesoxinucleótidos a unas concentraciones que crean una probabilidad finita de que un didesoxinucleótido se incorpore en lugar del correspondiente desoxinucleótido en cada posición de la cadena que está siendo sintetizada. La incorporación de un didesoxinucleótido bloquea la elongación de la cadena y ello da como resultado una población de fragmentos de ADN truncados de diferente longitud. La identidad del nucleótido que termina la cadena en cada posición se puede determinar: i) realizando cuatro reacciones de elongación separadas, cada una de las cuales con un didesoxinucleótido (ddATP, ddCTP, ddTTP o ddGTP), o ii) con una única reacción de elongación combinando los cuatro didesoxinucleótidos distintos marcados cada uno específicamente. La población de moléculas resultante se separa por tamaños mediante electroforesis en un gel de acrilamida y la secuencia se obtiene correlacionando el orden de los fragmentos en la electroforesis con el didesoxinucleótido que termina cada uno de ellos. Numerosos servicios de secuenciación realizan esta de forma comercial. Una característica de la secuenciación automática que la distingue de la secuenciación manual es la utilización para la extensión de las nuevas cadenas de ADN de una polimerasa termoestable Taq.

Técnica utilizada en la secuenciación automática, en la que rondas sucesivas de desnaturalización, hibridación y extensión en un termociclador específico, dan como resultado una amplificación lineal de los productos de extensión. Estos productos se cargan en un gel o se inyectan en un capilar para la obtención de su secuencia de bases. Las ventajas de la secuenciación cíclica, frente a otras opciones básicamente son: i) sencillez de los protocolos; ii) se requiere menos ADN molde que con los métodos de extensión a una única temperatura; iii) las temperaturas altas reducen considerablemente la estructura secundaria en el ADN así como los sitios secundarios de hibridación del iniciador o cebador; iv) no requiere la etapa de desnaturalización química del ADN de doble cadena; y v) se puede emplear el mismo protocolo para secuenciar ADN de cadena simple, de doble cadena o incluso para la secuenciación directa de amplicones (productos de PCR) de interés.

Método analítico empleado para determinar la secuencia de los aminoácidos que constituyen un péptido o una proteína. Actualmente se efectúa mediante sistemas automáticos de fase sólida.

Determinación, mediante diversas técnicas, del orden en que se encuentran dispuestas las bases en un fragmento de ADN.

Determinación, mediante diversas técnicas, de la secuencia de bases de un ARN.

Secuenciación automática de ADN en la que la electroforesis se realiza en un capilar relleno de un soporte polimérico especial y no en un gel plano de poliacrilamida.

Método de secuenciación de ADN genómico (o de un ADN cromosómico específico) basado primero en la obtención de un mapa físico del genoma (o del cromosoma de interés) y luego en la secuenciación de clones.

Tecnología de secuenciación basada en una serie de nuevas plataformas de secuenciación de alto rendimiento o nueva generación capaces de generar paralelamente, y de forma masiva, la secuencia de millones de fragmentos de ADN en un único proceso de secuenciación. Esto eleva significativamente el rendimiento a un menor coste y con ventajas significativas respecto a los sistemas convencionales. Esta tecnología permite la secuenciación de todo el genoma de un microorganismo, o de partes muy representativas del mismo, o de la mayoría de los que están presentes en una muestra vegetal (cultivables y no cultivables, patógenos o saprofitos) y sirve tanto para la detección de microorganismos ya conocidos, como de otros no descritos previamente. Como ejemplo, la tecnología de la plataforma de Oxford Nanopore es portátil y puede secuenciar ADN o ARN aislados de tejidos de plantas conteniendo microorganismos patógenos y saprofitos (bacterias, hongos, oomicetos, virus, viroides o nematodos, o infecciones mixtas de varios patógenos distintos), identificar a los patógenos por las secuencias que se obtienen automáticamente y tras un análisis bioinformático complejo, proporcionar información sobre la identidad de todos los microorganismos presentes. La significativa reducción del coste económico de este tipo de tecnologías hace posible ampliar su uso, incluso por compañías o laboratorios privados, que ofertan estos análisis de muestras. Las técnicas HTS han demostrado ser una herramienta muy valiosa en la identificación de mezclas de genotipos dentro de una sola planta. Con la ayuda de esta tecnología, se facilitará el estudio de las interacciones entre diferentes microorganismos, desvelando nuevos hábitats, mecanismos de patogénesis y de desarrollo de enfermedades. También podrá usarse para el estudio de interacciones planta-patógeno-vector a través de análisis transcriptómicos o para estudios de mecanismos de resistencia, que al final podrían conducir al desarrollo de nuevas herramientas de control.

Técnica de secuenciación de ADN. Originalmente utilizaba ADN monocatenario, generalmente como resultado de la clonación en vectores derivados del fago M13, y se realizaba con nucleótidos marcados radioactivamente. En la actualidad se lleva a cabo generalmente por PCR y utilizando didesoxinucleótidos marcados con compuestos fluorescentes; cada reacción de secuenciación puede dar lugar a alrededor de 1 kb de lectura.

Plataforma que puede analizar hasta 100.000 muestras diarias, habitual en la industria farmacéutica o biotecnológica, y que ofrece posibilidades muy interesantes en Fitopatología y Sanidad Vegetal. Para aprovecharlas son necesarios diseños compatibles con las necesidades de análisis de decenas de miles de muestras o especímenes de insectos, o sustratos complejos con artrópodos fitófagos y agentes patógenos junto a organismos saprofitos o beneficiosos. Asimismo, son factores limitantes y críticos el manejo robotizado de muestras y el procesado de la información mediante bases de datos de elevada fiabilidad. Pero, además, la interpretación de los resultados requiere gran experiencia y pericia, tanto en el manejo de secuencias como en Fitopatología y en Taxonomía, así como en técnicas convencionales de identificación. Los requisitos para su validación serán muy complejos y se requerirán nuevas inversiones en infraestructuras y expertos bioinformáticos para el análisis y almacenamiento de datos. Todo ello requerirá colaboraciones internacionales y coordinación para establecer nuevos protocolos, controles, métodos de validación y bancos de datos comunes, para utilizar rutinariamente este tipo de plataformas.

Aquel que puede ser utilizado para secuenciación automática de ADN, como: i) vector de clonación: ya sea de cadena simple (generalmente del bacteriófago M13) o de doble cadena (los más frecuentemente utilizados), y que pueden ser un vector plasmídico, un fagémido (vectores híbridos, plásmidos de doble cadena que contienen un origen de replicación de un bacteriófago de cadena simple), o cósmidos (que contienen el fragmento cos del fago lambda y son capaces de replicar fragmentos grandes de ADN) o; ii) fragmentos de PCR, ya sean productos de PCR de cadena sencilla, con exceso de un cebador, o productos de PCR de doble cadena, con cantidades idénticas de cada cebador.

Cebador utilizado en secuenciación masiva, que se une a los extremos 5´ y 3´ de cada fragmento de ADN en una genoteca de secuenciación. Actúa en la amplificación y secuenciación del ácido nucleico adyacente.

Técnica de amplificación isotérmica de ácidos nucleicos que no precisa de ciclos de temperaturas para la desnaturalización de las hebras de ADN, ya que, debido a la acción de enzimas de restricción que generan mellas en el ADN, este proceso se realiza de forma enzimática. Es una modificación de la PCR o RT-PCR simple convencional que mejora su rendimiento final. Se basa en la capacidad de una ADN polimerasa modificada, para desplazar una hebra monocatenaria resultante de un corte en una región específica y a partir de esta hebra desplazada, iniciar la replicación o amplificación de ese ADN diana. Con este procedimiento, las hebras desplazadas sirven como molde para los nuevos ciclos de amplificación, generando por un lado que los productos de amplificación se multipliquen por más del doble al final de cada ciclo de amplificación y por otro, que se observe un incremento en la velocidad de reacción, sensibilidad y especificidad de la técnica respecto a la PCR o RT-PCR simple convencional. Se puede llevar a cabo la replicación, amplificación o la secuenciación de un ADN mediante una ADN polimerasa del tipo fago φ29 o 29 (Phi29). Se realiza en un único tubo, lo que contribuye a evitar contaminaciones, en plataformas convencionales de la PCR cuantitativa, con un mayor número y concentración de cebadores. Incrementa la eficiencia y sensibilidad de la PCR, y se efectúa aumentando la velocidad final de la reacción.

Aquella utilizada en secuenciación masiva que consiste en la generación de copias in situ de una molécula específica de ADN en un soporte sólido cubierto de cebadores.

Utilización de técnicas de secuenciación, análisis mutacional, rastreo de mutaciones o cualquier otro medio de estudio molecular genético, para detectar variantes en un gen que pueden estar asociadas a trastornos genéticos o patogénicos específicos. El análisis directo del ADN es posible solo cuando se conoce el gen o genes o la región genómica, asociados con el fenotipo bajo estudio.

Condición de la planta propagada vegetativamente que se ajusta fenotípica y genotípicamente a la planta madre originaria. Esta identidad se verifica por marcadores de naturaleza diversa, por amplificación molecular específica o secuenciación.

Disciplina que consiste en investigar, desarrollar y aplicar herramientas informáticas y computacionales para permitir y mejorar el manejo de datos biológicos, gracias al uso de herramientas que reúnen, almacenan, organizan, analizan y permiten interpretar estos datos. Se ha hecho necesaria para el manejo del enorme volumen de datos que generan las tecnologías ómicas (genómica, proteómica, metabolómica, transcriptómica, etc.) haciendo del concepto de macrodatos (big data) un activo fundamental en la ciencia actual. Entre estas tecnologías, una de las que mayor relevancia ha tenido es la secuenciación de alto rendimiento o secuenciación masiva, que se popularizó con la secuenciación del genoma humano y que ha permitido obtener la secuencia genómica de muchos organismos conocidos y desconocidos. El uso de la informática, de los lenguajes de programación y de las grandes infraestructuras computacionales son los pilares que usa la bioinformática para recopilar y manejar los datos, desarrollando algoritmos o modelos matemáticos para extraer el máximo conocimiento y aplicarlo directamente a la resolución de problemas biológicos o biomédicos.

Secuencias sintéticas de oligonucleótidos que son utilizadas para reconocer por apareamiento complementario secuencias blanco o diana en ADN molde. Consiste generalmente en ADN genómico. Comúnmente se utilizan un par de cebadores en la reacción de amplificación de la polimerasa (PCR) para definir los extremos del producto que se desea amplificar, y a partir de ellos la ADN polimerasa utilizada inicia la polimerización en dirección 5´-3´. Entre muchas otras aplicaciones también son empleados en reacciones de secuenciación de ADN, donde se utiliza solo un cebador sobre una concentración relativamente alta de ADN blanco, para polimerizar cadenas sencillas de diferente tamaño truncadas por didesoxinucleótidos (método de secuenciación de Sanger) y así determinar las secuencias de bases nitrogenadas.

Secuencia de ácido nucleico o de una molécula relacionada que sirve como punto de partida para la replicación del ADN. Se trata de una secuencia corta de ácido nucleico que contiene un grupo 3′-hidroxilo libre, que forma pares de bases con una hebra molde complementaria y actúa como punto de inicio para la adición de nucleótidos con el fin de copiar la hebra molde. Se necesitan dos para la reacción de PCR, uno en el extremo 3′ del fragmento que se quiere amplificar y otro en el extremo 5’ del fragmento. Generalmente se usa un par de cebadores en PCR simple para definir los extremos del producto que se desea amplificar, y a partir de ellos la ADN polimerasa utilizada inicia la polimerización en dirección 5′ – 3′. También son utilizados en secuenciación de ADN, donde se utiliza solo un cebador sobre una concentración relativamente alta de ADN blanco, para polimerizar cadenas sencillas de diferente tamaño truncadas por didesoxinucleótidos (método de secuenciación de Sanger) y así determinar las secuencias de bases nitrogenadas.

1. Veces que se ha secuenciado teóricamente un nucleótido de un inserto en la genoteca genómica. Cuanto mayor sea el número de fragmentos clonados de ADN que se secuencian, tanto mayor será la cobertura. 2. Cantidad de veces que un segmento genómico está representado en la genoteca. 3. (depth coverage). Número de veces que una porción del genoma es secuenciada en una reacción de secuenciación. Frecuentemente expresado como profundidad de lectura y numéricamente como 1X, 2X, 50X, 100X, etc. 4. Cantidad o porcentaje abarcado por una cosa o una actividad. 5. Extensión territorial (internacional, nacional, regional, municipal o local) que abarcan diversos servicios y competencias, especialmente los de Sanidad Vegetal y los de telecomunicaciones. 6. Conjunto de medios técnicos y humanos que hacen posible una información.

Técnica de identificación e investigación molecular de especies que consiste en la utilización de una sección corta de ADN de una región estandarizada del genoma (pequeña región de un gen, que ha sido elegida por consenso), para la identificación de animales, plantas o microorganismos. Está basada en la secuenciación de regiones cortas altamente variables del genoma y que aparecen en un elevado número de copias por célula. Una vez que se ha obtenido la secuencia de código de barras de ADN, se la coloca en la base de datos del sistema de código de barras de la vida Se utilizan estas secuencias para la identificación de especies. Con el fin de facilitar la amplificación, el código de barras de ADN debería presentar regiones de unión a cebadores muy conservadas, flanqueando la región génica elegida, de modo que podría utilizarse la misma pareja de cebadores en una amplia gama de microorganismos, y funcionarían como cebadores universales. Además, los marcadores genéticos son más fáciles de amplificar si se presentan en múltiples copias. Por otro lado, si los códigos de barras genéticos son fáciles de alinear facilitan la identificación de especies basada en árboles filogenéticos o bases de datos relacionados, que es el sistema generalmente utilizado para identificar especies por este método. Es aconsejable la cautela respecto de la fidelidad de las bases de datos a efectos de comparación de secuencias con fines de identificación; por ejemplo, recientemente se ha cuestionado la validez del código de barras del ADN basado en una sola secuencia génica, como la región intergénica del ARN ribosómico (ITS), y se ha recomendado que la delimitación de especies fúngicas se base en más de un locus (multilocus), que presumiblemente sean evolutivamente neutrales. La generación de marcadores moleculares, como el código de barras de ADN que sean específicos de especie, subespecie, raza, patovar, etc., y en el genotipado de estos, facilitarán: i) la identificación y evaluación de la distribución espacio-temporal de las variantes de cada agente nocivo, que son clave para el despliegue de las resistencias; ii) el análisis del potencial evolutivo de los agentes nocivos a través de la estructura genética de sus poblaciones, que es determinante para la estabilidad de las resistencias; e incluso; iii) la determinación del posible origen geográfico de un agente nocivo tras una introducción accidental, ilegal o voluntaria en una nueva zona. El código de barras del ADN microbiano se utiliza para caracterizar una mezcla de microorganismos, por ejemplo obtenidos sin clasificar en el medio ambiente, a partir de «marcadores genéticos universales» para identificar el ADN de muchas especies, incluso dentro de una mezcla de distintos microorganismos.

Aquella de microbios creada artificialmente mediante la mezcla y cultivo conjunto de diversos taxones, con la finalidad de simular la estructura y función de un microbioma natural determinado. Las comunidades microbianas asociadas a plantas no se ensamblan aleatoriamente y las teorías ecológicas sugieren que en la naturaleza tienen una organización filogenética definida y estructurada por reglas generales de ensamblaje comunitario. Mediante el aprendizaje automático, se pueden estudiar estas reglas y determinar las funciones microbianas que generan los fenotipos vegetales deseados. Es más probable que los ensamblajes bien estructurados conduzcan a una comunidad sintética estable que prospere bajo estreses ambientales, en comparación con la selección convencional de actividades microbianas individuales o taxonómicas. Sin embargo, asegurar la colonización microbiana y la estabilidad a largo plazo del fenotipo vegetal sigue siendo uno de los desafíos a superar con los SynCom, ya que la comunidad sintética puede cambiar con el tiempo. Las bacterias son los taxones microbianos más dominante en comparación con otros miembros del microbioma y las más comunes en los estudios de SynCom. La reducción de los costes de secuenciación, ha mejorado considerablemente la comprensión general de la ecología microbiana en el entorno vegetal, lo que permite ya diseñar comunidades sintéticas para mejorar la salud vegetal. El aprendizaje automático, con fenotipos de rasgos vegetales y microbianos como entrada, permite generar composiciones candidatas para SynCom. Pero establecer el número adecuado de microbios distintos en cada SynCom sigue siendo un reto práctico debido a la falta de conocimientos, de tecnologías industriales y a las dificultades para su manejo. Además, aunque una única comunidad sintética pueda proporcionar altos niveles de resistencia vegetal a múltiples patógenos, es poco realista pensar que dicha comunidad sintética funcionará como una solución universal. Para un escenario con mayores probabilidades de éxito, las comunidades sintéticas diseñadas deberían contener microbios con múltiples rasgos beneficiosos (como formación robusta de biopelículas, producción de metabolitos secundarios deseados, de compuestos orgánicos volátiles microbianos capaces de inducir resistencia vegetal, etc.) y poseer interacciones sinérgicas entre sí.

Conjunto de herramientas de alto rendimiento para la asignación de términos de ontología génica a genes o proteínas mediante análisis de similitud de secuencias. Basado en el motor de alineamiento de secuencias de proteínas y ADN DIAMOND, cuya velocidad es de dos a cuatro órdenes de magnitud mayor que la de BLAST, D2GO posibilita la anotación funcional rápida y eficiente de conjuntos de datos a gran escala; por ejemplo, sus desarrolladores documentan la asignación de dos millones de términos GO a cerca de 130.000 proteínas en menos de 13 min en un ordenador portátil estándar. El procedimiento consiste en la transferencia de términos de ontología génica desde secuencias previamente anotadas en la base de datos no redundante del NCBI hacia las secuencias en análisis. Permite la identificación rápida de agentes patógenos y genes asociados a enfermedades de vegetales directamente en campo o laboratorio, incluso con recursos informáticos limitados. Se usa frecuentemente en Fitopatología para el análisis comparativo de secuencias obtenidas por secuenciación genómica o metagenómica. Este programa es de código abierto y uso gratuito.

Técnica por la que el ADN genómico o plasmídico se trocea con una endonucleasa de restricción en fragmentos de longitud variable. Los fragmentos se separan por electroforesis en gel de agarosa y se estima su tamaño. Alternativamente se transfieren a una membrana, normalmente de nitrato o éster de celulosa. Seguidamente se trata la membrana con ARN o ADN desnaturalizado, radiactivo y de secuencia complementaria al gen de interés y se procede a revelar por autorradiografía con 32P o bromuro de etidio. Si se utilizan distintas enzimas de restricción aisladas o combinadas en mezcla, puede construirse el mapa de sitios de restricción. La técnica prácticamente ha sido sustituida en la actualidad por la secuenciación.

Proceso y métodos utilizados en la obtención de un mapa biológico. Pueden consistir en experimentos de cultivo para obtener mapas de segregación, utilización de endonucleasas para obtener mapas de restricción, mapas genómicos tras secuenciación del ADN e incluso observación de células en división al microscopio óptico.

Técnica de separación en la cual se utiliza un gel de agarosa como fase estacionaria. Es importante en la manipulación y secuenciación de genes, ya que separa moléculas de ADN en función de su peso molecular. Las bandas del gel se ponían de manifiesto con bromuro de etidio, pero debido a su toxicidad actualmente se usan diversos colorantes como RedSafe, SYBR® Green, GelRed™ o GelGreen™. Los dos últimos son tintes fluorescentes y ultra sensibles para ácidos nucleicos, muy estables y ambientalmente seguros y que pueden eliminados de forma segura por el desagüe o en basura regular, proporcionando seguridad y reduciendo el costo en la eliminación de desechos. El método en agarosa es medianamente sensible pues es capaz de detectar bandas con niveles de ADN del orden de 10-20 ng.

Miembros del microbioma de muchos insectos. La transmisión vertical de las bacterias endosimbiontes se produce durante la fertilización de la hembra, todos los órganos del insecto contienen estas bacterias intracelulares, que desempeñan una serie de funciones que afectan al desarrollo, comportamiento y fertilidad del insecto. Brindan a sus huéspedes beneficios nutricionales o protección contra enemigos naturales, mecanismos de defensas de las plantas, insecticidas o estrés abiótico. Además, se han descrito interacciones entre vectores (especialmente en psílidos y mosca blanca) y sus endosimbiontes bacterianos. Generalmente se utiliza secuenciación dirigida de ADNr 16S para identificarlos y compararlos. El primer endosimbionte cultivado in vitro de forma continua fue Spiroplasma poulsonii (de Drosophila), que afecta al metabolismo, la reproducción y la defensa contra los parásitos de la mosca. La posibilidad de cultivar bacterias endosimbiontes in vitro y secuenciar su genoma completo, sienta las bases para profundizar en el campo de las interacciones huésped-vector-microorganismos.

Método de detección de agentes patógenos (transmisibles por inoculación mecánica, injerto, cuscuta o vectores), presentes en una muestra asintomática de la que se desea conocer su estado sanitario, o en aquella sintomática que se desea diagnosticar e identificar a su agente o agentes causales o asociados a los síntomas. Los ensayos biológicos más populares son la inoculación de plantas indicadoras herbáceas por inoculación mecánica o la de plantas indicadoras leñosas por injerto de inoculación. Son sensibles y frecuentemente constituyen la única forma de demostrar la patogenicidad y estimar la virulencia de agentes no cultivables. Pero precisan de instalaciones adecuadas, sofisticadas y costosas para favorecer la expresión de síntomas y evitar la contaminación exterior por vectores, y son lentos ya que precisan de días (en plantas indicadoras herbáceas) y meses o años en plantas leñosas. Hoy día están en desuso por la carencia de personal especializado, su alto coste y lentitud diagnóstica, y por la irrupción de métodos serológicos, de hibridación, amplificación molecular y de secuenciación masiva, que los van sustituyendo. No obstante, durante muchos decenios han constituido la prueba más sensible y única de conocer el estado sanitario para certificar plantas y semillas. 2. (biological test). Medida estimada de la concentración o potencia de acción de una sustancia mediante su efecto en células o tejidos vivos y en Patología vegetal muy utilizada para evaluar la virulencia. 3. (biological assay). Cualquier método, prueba o test, in vivo o in vitro, que implique experimentos en organismos vivos o sus tejidos.

Denominación común, aunque parcial e incompleta, del conjunto de pruebas o técnicas utilizadas para analizar marcadores biológicos en el genoma y proteoma de plantas, patógenos y artrópodos y cómo sus células expresan sus genes como proteínas. Las más utilizadas son de hibridación ADN-ADN, análisis de huellas genéticas (ADN fingerprinting), reacción en cadena de la polimerasa convencional o en tiempo real, RFLP, RAPD o secuenciación masiva de ADN.

Pequeños fragmentos de ARNm que han sido transformados a ADNc. En la técnica original, pequeñas secuencias de 8 a 14 pb son extraídas de cada ADNc para ser secuenciadas. En SuperSAGE, su versión más avanzada, se obtienen «etiquetas-tags» de 26 pb, mucho más precisas y versátiles. Estas representan a un ARNm presente en la célula en un momento determinado. Así se puede realizar una secuenciación de estas pequeñas hebras, diferenciando a un ARNm de otro, utilizando las bases de datos de secuencias de ARNm, y se puede estimar la cantidad de ARNm (expresión) que hay y qué proteína codifica, identificándose o asociándose a su importancia. De esta manera se permite un análisis rápido de la expresión, conservándose un alto nivel de precisión.

Subsecuencia corta de una secuencia de ADNc, que resulta de una única reacción de secuenciación terminal de un ADNc clonado. Los EST son fragmentos cortos, debido a las limitaciones de las técnicas de secuenciación utilizadas, y suelen contener bastantes errores, aunque han sido instrumentales para el descubrimiento de genes expresados en eucariotas. En el NCBI (National Center for Biotechnology Information o Centro Nacional para la Información Biotecnológica) existe una base de datos exclusiva para ESTs, aunque su utilidad es cada vez menor debido a la proliferación de estudios de secuenciación masiva de transcritos.

Parte de la Biología que se ocupa de las relaciones de parentesco entre los distintos grupos de seres vivos. Los sistemas de clasificación más actuales están basados precisamente en las relaciones evolutivas entre los diferentes organismos. Se entiende como filogenia la relación de parentesco entre especies o taxones. La filogenética es la sección de la Biología de la evolución encargada de establecer la filogenia, mediante el estudio de las relaciones evolutivas entre distintos grupos de organismos o seres vivos sobre la base de la distribución de los caracteres primitivos y derivados en cada taxón. Para la inferencia de relaciones filogenéticas se pueden utilizar caracteres muy diversos, como caracteres físicos o capacidades metabólicas, aunque el abaratamiento de la secuenciación ha propiciado la utilización casi exclusiva de secuencias de ADN y proteínas. Con esta información se construyen los árboles filogenéticos.

Conjunto de pruebas o ensayos técnicos de identificación, que tienen como finalidad: i) comprobar que la variedad pertenece al taxón botánico descrito; ii) determinar que es distinta, homogénea y estable; y iii) establecer una descripción oficial de la variedad. Los caracteres a observar durante la realización de los ensayos son los establecidos por el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación y la Oficina Española de Variedades Vegetales, en función del estado de la técnica y los dictámenes o recomendaciones de los Comités de expertos de los Organismos Internacionales de los que España es miembro, teniendo en cuenta las Comisiones Nacionales de Estimación de Variedades y las Directivas de la Unión Europea. Por lo tanto, los protocolos de realización, metodología de trabajo, niveles de expresión y duración, deben cumplir con los protocolos técnicos de la Oficina Comunitaria de Variedades Vegetales (OCVV) y también con las directrices de examen de la Unión para la Protección de la Obtenciones Vegetales (UPOV). Además de posibles ensayos en campo y comparación con colecciones de material vegetal, la identidad se verifica por marcadores de naturaleza diversa, usualmente mediante amplificación molecular específica (PCR) o secuenciación.

Vocablo inglés, también utilizado comúnmente en español. Se refiere al conjunto de procedimientos o pruebas biológicas con una serie o gama de plantas indicadoras, normalmente leñosas inoculadas por injerto, para detectar la presencia de agentes patógenos transmisibles por injerto del material vegetal analizado (algunas bacterias, entre ellas todos los fitoplasmas, micoplasmas entre ellos los espiroplasmas, algunos hongos y oomicetos, virus y viroides). El término también incluye a las pruebas biológicas con una serie de plantas indicadoras herbáceas inoculadas mecánicamente. El procedimiento general consiste en tomar material de una planta problema a analizar y transferirlo por injerto o inoculación mecánica a otra planta (denominada indicadora) que desarrollará, tras un período de tiempo variable, síntomas más o menos característicos del patógeno buscado, caso de estar presente. Normalmente, las plantas inoculadas son mantenidas en las condiciones más apropiadas para la expresión de la infección. La manifestación de síntomas sucede en días en el caso de plantas indicadoras herbáceas, pero en los indicadores leñosos transcurren generalmente meses. El método es muy sensible pues permite la multiplicación del patógeno inoculado por injerto en la planta indicadora hasta provocar síntomas. Se ha realizado extensivamente durante décadas para selección sanitaria en la práctica totalidad de cultivos leñosos y algunos herbáceos como la fresa, antes de la aplicación de otras tecnologías como las serológicas ELISA, la hibridación o la amplificación molecular por PCR en tiempo real o la secuenciación masiva. Posibilita la detección de agentes patógenos transmisibles por injerto, aún de los de etiología desconocida, razón por la que se continúa utilizando en algunos casos específicos y países. Actualmente es habitual simultanear pruebas sensibles y específicas de laboratorio (por ejemplo, se usa la inmunoimpresión-ELISA con anticuerpos monoclonales o RT-PCR en tiempo real, para detección fiable del virus de la tristeza de los cítricos, Closterovirus tristezae o Citrus tristeza virus-CTV, sustituyendo a la clásica planta indicadora de lima mexicana). Así, se logra reducir el uso de plantas indicadoras que resulta lento, caro, no suficientemente específico y precisa personal especializado para la lectura de síntomas y espacio de invernadero o cámara climática para la realización de las pruebas. No obstante, constituye una prueba definitiva, y frecuentemente única, para demostrar la patogenicidad y valorar la agresividad de un agente patógeno en distintos huéspedes o anfitriones. 2. En ocasiones, se utiliza el término para referirse de modo amplio a una serie de pruebas, no solamente de inoculación en plantas indicadoras, para conocer el estado sanitario de una planta o sus productos (bulbos, semillas, tubérculos, etc.) a modo de cribado.

Aplicación holística de técnicas y algoritmos que incluyen: aprendizaje automático, aprendizaje profundo, visión por ordenador o computadora y procesamiento del lenguaje natural, para diversas aplicaciones. Programa de ordenador diseñado para realizar determinadas operaciones que se consideran propias de la inteligencia humana, como el autoaprendizaje, el análisis de secuencias y mutaciones, la posible función de genes, el diseño de nuevas moléculas con acción plaguicida o antibiótica, la identificación de patógenos tras secuenciación masiva de muestras, o la navegación automática de vehículos aéreos o terrestres utilizados en teledetección o en agricultura de precisión o masas forestales, entre otras aplicaciones. Se trata de una combinación de algoritmos planteados con el propósito de diseñar y producir dispositivos compactos que presenten las mismas o mayores capacidades que el ser humano. Actualmente el ChatGPT-5 es el más utilizado, aunque se prevén sucesivas actualizaciones. Como en otras áreas, la inteligencia artificial está aplicándose cada vez más en el ámbito de la Fitopatología, por ejemplo en la detección, diagnóstico, identificación, prospecciones y encuestas y control o manejo de enfermedades de plantas cultivadas y de masas forestales. Actualmente es un creciente campo interdisciplinar entre las ciencias agrarias y forestales, la informática y la estadística, con aplicaciones en investigación, agricultura de precisión y protección vegetal, incluyendo la forestal. La inteligencia artificial junto con aplicaciones (app) móviles basadas en fotografías, análisis aéreo/satelital, robótica y metagenómica, posibilita: i) detectar y diagnosticar agentes fitopatógenos a partir de imágenes, bioseñales o datos o señales moleculares o bioquímicas o identificar síntomas o signos, mediante análisis de imágenes digitales; ii) predecir brotes de enfermedades y ajustar a modelos epidemiológicos espaciales y temporales, mediante datos climáticos, edáficos y de macrodatos (big data) en agricultura y silvicultura/selvicultura obtenidos por sensores; iii) asistir en la detección biológica, serológica o de amplificación molecular, por la interpretación rápida de síntomas, reacciones serológicas, de amplificación molecular o de datos de secuenciación o de biosensores terrestres o aéreos, para la identificación de patógenos; y iv) establecer y optimizar estrategias específicas de control fitosanitario en agricultura y selvicultura o silvicultura, mediante la recomendación de tratamientos concretos. Ejemplos concretos actuales son las aplicaciones con teléfonos móviles, mediante las cuales el agricultor o silvicultor fotografía síntomas o signos y recibe un diagnóstico instantáneo de la posible enfermedad causal (como ejemplos la aplicación móvil Plantix de origen alemán; PlantVillage Nuru, y Agrio, de EE. UU. y otras muchas actualmente disponibles), y algunas de ámbito más local en España (como PlantHome, especializada en jardines, IFAPA Guía especializada en cultivos de invernadero, SatAgro, AgroNews Neiker para agricultores y forestales, etc.), y otras de ámbito europeo como Plantvoice® de origen italiano, que consta de un sensor + aplicación (app) que analizan la savia para conocer el estado fisiológico de la planta en tiempo real o Blue River Technology (John Deere), con visión por ordenador/computadora para manejo remoto, o incluso la aplicación Trace Genomics/Miraterra, de EE. UU. y Canadá, para diagnóstico del suelo mediante metagenómica. Otros sistemas más complejos integran, además de la telefonía móvil, el uso de drones y sensores inteligentes con visión por ordenador o computadora, para detectar precozmente focos de infección en cultivos o masas forestales.

Conjunto de productos y utensilios suficientes para conseguir un determinado fin o realizar un procedimiento concreto de análisis, diagnóstico, detección o identificación, que se comercializan como una unidad con fecha de preparación y de caducidad. Además de los mencionados, se comercializan muchos kits para procedimientos muy diversos, como para el aislamiento y purificación de ácidos nucleicos, plásmidos, o diversos tests fenotípicos, secuenciación, o identificación de células viables, que son especialmente importantes en Fitopatología. Existen kits completos que permiten realizar enteramente las operaciones de diagnóstico, detección o identificación, directa o indirecta de un patógeno. En ellos se proporcionan testigos, tampones y los diversos componentes en las proporciones adecuadas, envasados de manera que se obtenga el mejor rendimiento de los componentes costosos o difíciles de obtener. Algunos componentes pueden comercializarse incluso prepesados, parcialmente prefabricados o ligados a soportes sólidos, con el fin de evitar las etapas preparativas. Existen también kits parciales que contienen únicamente los reactivos clave (anticuerpos, conjugados, sondas, iniciadores, tampones, etc.) para el fin perseguido. De cara a ser aceptados e incluidos en estándares internacionales de diagnóstico, requieren su homologación y validación.

Programa informático capaz de interpretar el archivo cromatográfico de formatos: .abi o .scf, procedente del instrumento de secuenciación y de proporcionar la secuencia nucleotídica respectiva (más las puntuaciones de calidad [quality values] asociadas a la lectura, en un archivo de formato distinto (como: .phd). Uno de los más populares actualmente es Phred, según el Vocabulario inglés-español de bioquímica y biología molecular de María V. Saladrigas (www.medtrad.org/panacea.html).

Interpretación del cromatograma de secuenciación del ADN de interés con ayuda de un programa informático adecuado y su traducción en la secuencia nucleotídica respectiva. Durante la secuenciación automática de ADN basada en el método de Sanger, en la base del gel de electroforesis, un rayo láser excita los fluorocromos presentes en los fragmentos monocatenarios de ADN a medida que estos últimos van pasando frente a él y unos detectores captan la intensidad de la fluorescencia emitida en cuatro longitudes de onda distintas. El láser y los detectores recorren permanentemente la base del gel durante la electroforesis a fin de construir una imagen del mismo. Seguidamente se efectúa un análisis informático para convertir dicha imagen en una secuencia de nucleótidos, según el Vocabulario inglés-español de bioquímica y biología molecular de María V. Saladrigas (www.medtrad.org/panacea.html).

Conjunto masivo, diverso y en constante crecimiento de datos generados en sistemas agrícolas y forestales a partir de sensores, estaciones meteorológicas, imágenes satelitales, drones, equipos de maquinaria, climatología, suelos, secuenciación genética y registros de campo, ente otros, que se procesan para extraer patrones y ayudar en la toma de decisiones para optimizar rendimientos, programar riego y fertilización, gestionar plagas y reducir costes. Estos datos, por su volumen, velocidad y variedad, requieren técnicas avanzadas de análisis como la inteligencia artificial para ser procesados y transformados en conocimiento útil. Esto permite detectar patrones epidemiológicos, anticipar brotes de enfermedades, relacionar factores ambientales con la diseminación de patógenos y el desarrollo de la enfermedad y optimizar estrategias de manejo integrado en cultivos y masas forestales. En silvicultura implica la recopilación de información de bosques a partir de sensores, imágenes satelitales y drones, datos de crecimiento, densidad, salud de la madera, calidad de cosecha, condiciones climáticas y manejo forestal, para modelar crecimiento, estimar biomasa, detectar precozmente enfermedades y plagas, cuantificar y delimitar su extensión, planificar operaciones de aprovechamiento, conservación y tratamiento, y mejorar la sostenibilidad.

Denominación común de la enfermedad transmisible por injerto que genera en cultivares de manzano sensibles, ramos anormalmente flexibles que confieren al árbol un porte llorón. Aunque su causa permanece no determinada tras secuenciación masiva, el agente causal potencial de ARW se reduce a varias secuencias homólogas a las proteínas retrovirales, proteínas que interactúan con Geminivirus y Tobamovirus, así como secuencias homólogas al género Phlebovirus. Actualmente, algunos autores han asociado esta enfermedad con la infección por el fitoplasma ‘Candidatus Phytoplasma mali’, también asociado a la proliferación del manzano.

Análisis efectuado mediante diversos tipos de marcadores simultánea o secuencialmente para comparar genomas. Los tres tipos más utilizados son el análisis de fragmentos de restricción de longitud polimórfica (RFLP), la amplificación aleatoria de ADN polimórfico (RAPD) e isoenzimas. Se usan también un número variable de secuencias repetitivas asociadas en tándem (VNTRs), polimorfismo puntual o de un único nucleótido (SNP) o polimorfismo puntual y otros basados en genotipado por secuenciación.

Ciencia que pretende incrementar la productividad, la resistencia al medioambiente y a las plagas y enfermedades presentes, y generar una mejor adaptación de los microorganismos o de las especies animales domésticas o los vegetales cultivados, e incrementar su potencial bioprotector y la calidad de sus productos, por medio de modificaciones del genotipo de los individuos. En los últimos años se han desarrollado una gran variedad de técnicas de mejora genética basadas en los avances en biotecnología, biología molecular y secuenciación de genomas que se conocen comúnmente por sus siglas en inglés, NBT (New Breeding Techniques) o NGT (Novel Genomic Techniques). Entre sus diferentes aplicaciones se encuentra la selección e introducción de caracteres deseables en animales, plantas y microorganismos para la producción de alimentos, piensos o control de enfermedades. Una de las tecnologías más conocidas dentro de este grupo es la edición genética que permite una modificación del genoma de forma dirigida y específica, permitiendo mutaciones selectivas de uno o varios genes o su modificación o sustitución.

Código de barras de ADN/ARN que permite la identificación simultánea de muchos taxones dentro de la misma muestra. La principal diferencia entre el código de barras y el metacódigo de barras es que este último no se enfoca en un organismo específico, sino que tiene como objetivo determinar la composición de especies dentro de una muestra. Un código de barras consta de una región genética variable corta que es útil para la asignación taxonómica flanqueada por regiones genéticas altamente conservadas que se pueden usar para el diseño de cebadores. El procedimiento de codificación de metabarras, como la codificación de barras general, procede en orden a través de las etapas de extracción de ADN, amplificación por PCR, secuenciación y análisis de datos. Se utilizan diferentes genes dependiendo de si el objetivo es codificar en barras una sola especie o metabarcodificar varias especies. En este último caso, se utiliza un gen conservado y de amplia distribución (“universal”). La metabarcodificación no utiliza ADN/ARN de una sola especie como punto de partida, sino de varios organismos diferentes derivados de una muestra ambiental o a granel. Tiene aplicaciones obvias para el monitoreo de la diversidad en todos los hábitats y grupos taxonómicos, la reconstrucción de ecosistemas antiguos, la detección de especies invasoras, las respuestas a la contaminación y el monitoreo de la calidad del aire. Se trata de un método único que aún está en desarrollo y probablemente seguirá evolucionando durante algún tiempo a medida que la tecnología avance y los procedimientos se estandaricen. Este sistema supera el inconveniente del uso, para identificación, de especies previamente secuenciadas.

Sigla del inglés, en español podría traducirse como análisis de múltiples secuencias o análisis de secuencias de varios locus. Esquema de tipificación basado en la secuenciación de diversos genes (generalmente entre cinco y siete) de un grupo de organismos. La comparación de las secuencias concatenadas permite establecer grupos y relaciones filogenéticas con la base de diferencias en estas secuencias de nucleótidos. El MLSA puede utilizarse para comparar organismos de la misma especie o de especies relacionadas. Se trata de un método muy adecuado para estudios epidemiológicos basado en el análisis de las secuencias de distintos genes constitutivos (housekeeping genes). El método tiene la ventaja de arrojar resultados no ambiguos muy apropiados para las comparaciones interlaboratorios. Actualmente la posibilidad de secuenciar genomas completos a un precio razonable ha conducido a que se construyan filogenias basadas en la concatenación de decenas a cientos o miles de secuencias, lo que resulta básicamente en un MLSA a gran escala.

Sigla del inglés. En español, tipificación de múltiples secuencias. Esquema de tipificación basado en la secuenciación de diversos genes (generalmente entre cinco y siete) de un grupo de organismos. En vez de comparar las secuencias de estos genes, a cada alelo de cada gen se le asigna un número. Así, los diversos organismos pueden agruparse con la base del código compuesto por los números de sus alelos. Al contrario que el MLSA, el esquema MLST se utiliza generalmente para organismos de una misma especie, como para hongos (https://mlst.mycologylab.org/).