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Secuenciación del gen 16S rRNA
En una frase
La secuenciación del gen 16S rRNA amplifica y lee un gen marcador presente en todas las bacterias y arqueas para identificar qué grupos hay en una muestra y en qué proporción. Es económica, pero suele resolver a nivel de género y no informa directamente de funciones.
También se llama: secuenciación 16S · secuenciación del 16S · gen 16S · 16S rRNA · 16S rDNA · 16S rRNA gene sequencing · metabarcoding 16S
¿Qué es la secuenciación del gen 16S rRNA?
El gen 16S codifica una pieza del ribosoma bacteriano. Tiene unas 1.500 bases y combina regiones conservadas, casi idénticas en todas las bacterias, con nueve regiones variables (V1 a V9) que cambian entre grupos. Las regiones conservadas sirven para diseñar cebadores universales; las variables, para distinguir quién es quién. Por eso se convirtió en el método de referencia para describir la microbiota bacteriana, y fue una de las bases del Human Microbiome Project.
Cómo funciona
- Se extrae el ADN de la muestra (heces, saliva, exudado vaginal…).
- Se amplifica por PCR una o varias regiones variables (p. ej., V3–V4) o el gen completo.
- Se secuencian los amplicones por NGS.
- Las secuencias se agrupan en OTU o ASV y se comparan con bases de datos para asignarles un nombre y calcular su abundancia relativa y la diversidad.
Resolución taxonómica
Es su limitación principal. Johnson y colaboradores (Nature Communications, 2019) mostraron que secuenciar solo regiones variables con lecturas cortas no alcanza la resolución del gen completo, y que el 16S de longitud completa, con lecturas largas como las de la secuenciación Nanopore, puede acercarse a especie e incluso cepa si se analiza bien. En la práctica, con lecturas cortas lo prudente es interpretar a nivel de género.
Otras limitaciones
- Solo detecta bacterias y arqueas.
- El número de copias del gen varía entre especies (de una a más de diez), lo que sesga las proporciones.
- Los cebadores no amplifican igual todos los grupos.
- No mide genes funcionales: las funciones se infieren con herramientas predictivas, no se observan.
Ejemplo
Un estudio de cohortes quiere comparar la composición bacteriana fecal de cientos de participantes con un presupuesto limitado. La 16S es una opción razonable: permite ver diferencias de diversidad y de géneros entre grupos. Si después interesa saber qué especie concreta o qué genes de resistencia están presentes, hace falta metagenómica shotgun u otras pruebas.
Secuenciación 16S en Xenogene
La ficha del test de microbiota intestinal de Xenogene lo describe como un análisis metagenómico con tecnología Nanopore NGS que busca bacterias, parásitos y otros microorganismos en heces, es decir, un alcance más amplio que el de un estudio 16S convencional limitado a bacterias. Si el profesional necesita conocer el enfoque técnico concreto de un análisis, la resolución que ofrece o cómo se compara con un informe 16S previo, puede consultarlo con el laboratorio antes de solicitarlo.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre la secuenciación 16S y la metagenómica shotgun?
La 16S amplifica un solo gen bacteriano, por lo que es más barata y funciona bien con poca muestra, pero suele quedarse en género y solo ve bacterias y arqueas. La shotgun secuencia todo el ADN: puede llegar a especie o cepa, detectar virus de ADN, hongos y parásitos, y estudiar genes funcionales, a cambio de más coste y análisis.
¿La secuenciación 16S detecta hongos o virus?
No. El gen 16S rRNA solo existe en bacterias y arqueas. Para hongos se usan otros marcadores, como la región ITS, y los virus no comparten un gen marcador universal, por lo que requieren enfoques metagenómicos u otras pruebas.
¿Se puede saber la especie con la 16S?
Depende. Con lecturas cortas de una o dos regiones variables la resolución suele quedarse en género. Secuenciar el gen completo con lecturas largas mejora la identificación a especie en muchos grupos, aunque algunas especies muy próximas siguen siendo indistinguibles.
Términos relacionados
- Metagenómica shotgun
La metagenómica shotgun secuencia de forma no dirigida todo el ADN de una muestra, sin amplificar un gen concreto. Permite identificar bacterias, virus de ADN, hongos y parásitos, a menudo hasta especie, y estudiar sus genes funcionales y de resistencia.
- NGS (secuenciación de nueva generación)
La NGS (secuenciación de nueva generación) es un conjunto de tecnologías que leen en paralelo millones de fragmentos de ADN o ARN en una sola ejecución, lo que permite estudiar genomas, genes o comunidades microbianas completas de forma masiva.
- OTU y ASV
Las OTU (unidades taxonómicas operativas) agrupan secuencias de ADN parecidas, normalmente al 97 % de identidad; las ASV (variantes de secuencia de amplicón) son secuencias exactas, distinguibles incluso por un solo nucleótido.
- Abundancia relativa
La abundancia relativa es la proporción que representa un microorganismo sobre el total detectado en una muestra, expresada normalmente en porcentaje. Indica su peso dentro de la comunidad, no su cantidad absoluta.
- Secuenciación Nanopore
La secuenciación Nanopore es una técnica de tercera generación que lee moléculas individuales de ADN o ARN al hacerlas pasar por un poro de tamaño nanométrico, midiendo los cambios de corriente eléctrica. Produce lecturas largas y datos en tiempo real.
Contenido divulgativo para profesionales sanitarios y público general. No sustituye la valoración de un profesional sanitario: la indicación e interpretación de cualquier prueba corresponde al profesional que la solicita.
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