Development and Application of a Novel Method for Genome Mapping using Next Generation Sequencing

In questa Tesi viene presentato un lavoro svolto nell'ambito del sequenziamento dei genomi. In particolare viene affrontato il problema legato alla creazione di mappe fisiche dei genomi. Le mappe fisiche sono formate da un insieme di informazioni genetiche la cui posizione sul genoma è nota. Queste informazioni genetiche, dette marcatori, possono essere ad esempio geni legati alla manifestazione di caratteri fenotipici. In ultima analisi, comunque, qualsiasi sequenza di DNA può essere considerata un marcatore genetico. Le mappe genomiche sono utlili nel sequenziamento di genomi di nuovi organismi in quanto forniscono dei punti di riferimento per la ricostruzione della sequenza completa. Questo lavoro presenta un nuovo metodo per produrre le mappe genomiche sfruttando le grandi potenzialità offerte dai sequenziatori di nuova generazione. L'idea centrale del metodo è quella di produrre dei profili di presenza e assenza dei marcatori genetici. Questi profili vengono ottenuti sequenziando porzioni di genoma che ne rappresentino al massimo il 40-50%. Per ottenere queste porzioni di genoma viene utilizzata una libreria di cloni BAC. Riunendo un certo numero di cloni selezionati da questa libreria è possibile produrre dei pool di BAC che rappresentano la porzione desiderata di genoma. Tramite il sequenziamento è quindi possibile identificare i marcatori genetici presenti in ciascun pool di BAC producendo così i profili di presenza e assenza. Le differenze tra questi profili sono indicative della distanza fisica tra i diversi marcatori. Una volta prodotti questi profili è quindi possibile compararli tra loro in modo da identificare i profili più simili. Profili simili staranno ad indicare che due marcatori sono vicini sul genoma consentendo quindi di posizionarli vicini in una mappa. Alla fine del processo si otterrà quindi una mappa del genoma. Utilizzando i sequenziatori di nuova generazione è possibile utilizzare qualsiasi sequenza si desideri come marcatore. Questo progetto è stato sviluppato all'intero di un più ampio progetto di sequenziamento del genoma dell'alga unicellulare Nannochloropsis gaditana. Il genoma di questo organismo è stato infatti scelto come prova sul campo per questo nuovo metodo