Los UMIs (Identificadores Moleculares Únicos), también conocidos como «códigos de barras moleculares», fueron introducidos en experimentos de secuenciación de alto rendimiento o Next-generation Sequencing (NGS) por primera vez hace más de una década. Estos códigos consisten en diferentes secuencias cortas de oligonucleótidos que se añaden de forma exclusiva a cada molécula de ADN antes de la preparación de la librería con el fin de crear una identidad diferente para cada una de ellas. Tras la secuenciación, es posible identificar con precisión las copias producidas durante la PCR a partir de cada fragmento de ADN, ya que tienen idénticas coordenadas de alineación y secuencia de UMI. Dado que cada ácido nucleico del que se parte está etiquetado con un código de barras molecular único, el software bioinformático es capaz de filtrar los posibles errores producidos durante la generación de las librerías y la secuenciación con un alto nivel de precisión y analizar exclusivamente las lecturas correctas.
Los UMIs se utilizan para una amplia gama de aplicaciones NGS, pero son especialmente valiosos para la identificación de variantes con baja frecuencia en estudios genómicos Whole Genome Sequencing (WGS), Whole Exome Sequencing (WES) y paneles de genes, ya que al reducir el número de variantes falsas positivas aumenta la sensibilidad de detección de aquellas. Además, son muy recomendables en muestras en las que se requieren muchos ciclos de PCR para obtener material suficiente para la secuenciación, como es el caso de los estudios con células individuales. No obstante, los UMIs se emplean también en otros tipos de experimentos, como por ejemplo los RNA-Seq, ya que son una excelente herramienta de control de calidad de la librería y aumentan la precisión de los resultados.
Gracias a sus ventajas, esta metodología, cada vez más demanda, promete revolucionar el diagnóstico precoz de forma no invasiva de algunas enfermedades como el cáncer.
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