Herramientas de libre acceso para la detección de secuencias específicas en ADN ambiental
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Date
2023
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Abstract
La conservación de los recursos naturales y la diversidad biológica representa un desafío urgente a abordar a nivel mundial. Dentro de los grandes problemas que afectan actualmente a la biodiversidad está la presencia de especies exóticas invasoras (EEI) en los ecosistemas naturales. Este factor no solo determina un gran deterioro en la diversidad biológica y daño ecosistémico, sino que también se traduce en importantes pérdidas económicas y amenazas zoonóticas. Dado que las posibilidades de controlar una especie invasora una vez que ha colonizado un lugar se vuelven escasas, las recomendaciones a nivel internacional apuntan a estrategias de monitoreo temprano como la opción más económica y efectiva que permite ejecutar planes anticipados de prevención. Sin embargo, una de las principales barreras en el control y contención de las EEI es la inexistencia de sistemas de monitoreo adecuados y la dificultad de movilizar recursos para su ejecución. Es por esto, que urge la necesidad de crear sistemas de monitoreo económicos, rápidos y eficientes que permitan una temprana identificación de EEI en terreno. En este trabajo se presenta el desarrollo de recursos biológicos, hardware y software de libre acceso para el monitoreo de ADN ambiental en ecosistemas hídricos, enfocado principalmente en la detección de Castor Canadensis. Esto incluye el desarrollo de herramientas moleculares accesibles localmente, la elaboración y optimización de reacciones LAMP caseras y a bajo costo, la selección de targets y diseño de primers específicos para mejorar el desempeño de las reacciones con muestras ambientales, la validación de ensayos LAMP para la detección de Castor Canadensis, y la elaboración de equipamiento y software de libre acceso para el registro y análisis de señales fluorescentes. Los resultados de esta tesis demuestran la detección molecular de ADN de Castor Canadensis a bajo costo y de manera descentralizada gracias a los insumos producidos de manera local y el desarrollo de herramientas de libre acceso de hardware y software. Además, el desempeño de estas reacciones fue comparable con los kits comerciales en términos de sensibilidad y especificidad, constituyéndose como una alternativa más económica para el diagnóstico molecular. Se espera continuar con la optimización y evaluación, tanto de las reacciones LAMP como el equipamiento, con muestras ambientales, lo que podría permitir avanzar en xii el desarrollo y aplicabilidad de las técnicas de detección molecular en terreno, la vigilancia epidemiológica y/o la conservación de especies.
Description
Tesis (Doctor en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería, 2023
Keywords
Especies exóticas invasoras, Biología sintética, Código abierto, Bajo costo, Ensamblaje de ADN, uLoop, Producción de enzimas, Reclone, Librería de partes genéticas, BstLF, M-MLV, LAMP, SARS-CoV-2, Detección molecular, Amplificación in-vitro, Reacción isotermal, Castor canadensis, Equipamiento abierto, Software libre, FluoPi