SuperSAGE

SuperSAGE es la más avanzada técnica derivada del convencional SAGE (Análisis en Serie de Expresion Génica “Serial Analysis of Gene Expression”) para análisis de expresión en eucariotes. Como en SAGE, un fragmento específico, conocido como “tag”, es recuperado de una población de mRNAs (transcriptos). Por medio de la secuenciación y conteo masivo de miles (o millones) de tags, es posible deducir que genes se expresan y en que proporción en un organismo. SuperSAGE utiliza la enzima endonucleasa tipo III EcoP15I de el fago P1 para cortar fragmentos de ADN de 26 pares de bases (pb) en cada transcripto. Comparado con técnicas predecesoras como SAGE y LongSAGE, existe una diferencia de por lo menos 6 pb respecto a los “tags” anteriores. El tamaño del “tag” derivado de SuperSAGE permite fácilmente la identificación del transcripto del cual ha sido derivado, incrementando con cada par de bases considerablemente la precisión en el proceso de anotación (BLAST).

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Como en la técnica original (SAGE),pares de “tags” conocidos como “ditags” se ensamblan por medio de ligación de extremos romos de ADN. Sin embargo, el sesgo observado en la técnica LongSAGE debido a este proceso, es minimizado.

Con modernas técnicas de secuenciación (ej. 454-Life Sciences pyrosequencing), cientos de miles o aún millones de “tags” (transcriptos) se pueden analizar en un solo experimento produciendo perfiles de transcripción de alta cobertura.

Los “tags” de 26 pb tienen varias ventajas sobre sus predecesores:

• Gracias a la mayor precisión en anotación (10,000 veces mas preciso), el número de transcriptos identificables es substacialmente mayor a lso identificados con la técnica SAGE convencional
• La identificación de isoformas de un transcripto es posible, fenómenos como “splicing” alternativo pueden ser estudiados
• Nuevos genes pueden ser descubiertos, a diferencia de técnicas de “arquitectura cerrada” como los micro-arreglos
• Regulación de transcriptos “anti-sense” puede ser detectada
• Gracias a la exactitud en anotación, dos indivíduos (eg. Parásito y hospedero) pueden ser simultáneamente estudiados (Matsumura et al., 2003)
• Los “tags” de 26 pb pueden ser transferidos a micro-arreglos para hacer seguimiento en serie de genes considerados relevantes
• El tamaño del “tag” (26 pb) permite fácilmente el disegno de primers para procesos como extensión hacia el extremo 3’ (3’-RACE) o extensión hacia el extremo 5’ (5’-RACE), los cuales posibilitan la obteción de la secuencia completa de un transcripto

En síntesis, SuperSAGE es una técnica con el suficiente poder de resolución cuantitativo y cualitativo para llevar a cabo profundos análisis de expresion, dejando de lado multiples obstáculos metodológicos presentados por otras técnicas

Referencias

• Hideo Matsumura, Stefanie Reich, Akiko Ito, Hiromasa Saitoh, Sophien Kamoun, Peter Winter, Günter Kahl, Monika Reuter, Detlev H. Krüger, and Ryohei Terauchi (2003) “Gene expression analysis of plant host–pathogen interactions by SuperSAGE”, PNAS 100: 15718–15723.
• Matsumura H, Bin Nasir KH, Yoshida K, Ito A, Kahl G, Kruger DH, Terauchi R. (2006) SuperSAGE array: the direct use of 26-base-pair transcript tags in oligonucleotide arrays. Nat Methods 3:469-474.
• Coemans B, Matsumura H, Terauchi R, Remy S, Swennen R, Sagi L. (2005) SuperSAGE combined with PCR walking allows global gene expression profiling of banana (Musa acuminata), a non-model organism. Theor Appl Genet 111:1118-11126.
• Nasir KH, Takahashi Y, Ito A, Saitoh H, Matsumura H, Kanzaki H, Shimizu T, Ito M, Fujisawa S, Sharma PC, Ohme-Takagi M, Kamoun S, Terauchi R (2005) High-throughput in planta expression screening identifies a class II ethylene-responsive element binding factor-like protein that regulates plant cell death and non-host resistance. Plant J. 43:491-505
• Matsumura H, Ito A, Saitoh H, Winter P, Kahl G, Reuter M, Kruger DH, Terauchi R. ( 2005) SuperSAGE. Cell Microbiol 7:11-18.