Nucleic acid sequencing and second generation bioarcheology - Review

• Published in: Archaeobios Vol. 9; no. 1; pp. 216 - 230
• Main Authors: Dorado, Gabriel, Luque, Fernando, Pascual, Placido, Jimenez, Inmaculada, Sanchez-Canete, Francisco Javier S, Perez-Jimenez, Margarita, Raya, Patricia, Galvez, Manuel, Saiz, Jesus, Sanchez, Adela, Rosales, Teresa E, Vasquez, Victor F, Hernandez, Pilar
• Format: Journal Article
• Language: Spanish
• Published: 01.12.2015
• Subjects: Deoxyribonucleic acid; DNA; Epigenetics; Genomes; Paleobiology; Polymerase chain reaction
• ISSN: 1996-5214; 1996-5214

La revolucion de la secuenciacion de acidos nucleicos comenzo hace 31 anos. El desarrollo de la secuenciacion de segunda generacion (SGS) ha permitido un mayor rendimiento y menor precio por base secuenciada, abriendo la posibilidad de secuenciar genomas antiguos, incluyendo epigenetica. Esta revision describe las principales plataformas de SGS: i) Roche 454 Life Sciences, basada en PCR en emulsion (emPCR) y posterior pirosecuenciacion; ii) Illumina (amplificacion por puente y secuenciacion mediante terminadores reversibles); iii) Life Technologies SOLiD (emPCR y ligacion de oligonucleotidos para interrogar ADN); y iv) Life Technologies Ion-Torrent-chip (emPCR y microchips pH-metros). Distintos genomas antiguos (incluyendo virus, microorganismos, plantas y animales) han sido secuenciados. Ello ha permitido estudiar la evolucion de patogenos, domesticacion de microorganismos, plantas y animales, paleodietas y paleoambientes, incluyendo cambios climaticos. Todavia quedan por superar obstaculos y desafios, pero los avances tecnologicos continuos en aislamiento de acidos nucleicos, secuenciacion y bioinformatica (junto con mayor potencia de computacion) prometen un futuro brillante para la bioarqueologia en general, y la paleogenomica en particular, permitiendo analizar no solo genomas aislados, sino tambien abordar la genomica y evolucion de poblaciones antiguas.//The nucleic-acid revolution started 31 years ago. The development of the second-generation sequencing (SGS) has allowed a higher throughput and lower price per sequenced base, opening the possibility to sequence ancient genomes, including epigenetics. The main SGS platforms are described in this review: i) Roche 454 Life Sciences, based on emulsion PCR (emPCR) and further pyrosequencing; ii) Illumina (bridge-amplification and subsequent reversible-terminator sequencing); iii) Life Technologies SOLiD (emPCR coupled with oligonucleotide ligation to interrogate DNA); and iv) Life Technologies Ion-Torrentchip (emPCR, further using microchip pH-meters). Different ancient genomes (including viruses, microorganisms, plants and animals) have been sequenced. This has allowed to study the evolution of pathogens, domestication of microorganisms, plants and animals, paleodiets and paleoenvironments, including climate changes. Some hurdles and challenges must yet be overcome, but the steady technological advances in nucleic-acid isolation, sequencing and bioinformatics (together with higher computing power) promise a bright future for bioarchaeology in general, and paleogenomics in particular, allowing to analyze not just single genomes, but also to address ancient population genomics and evolution. [web URL: http://www.arqueobios.org/en/archaeobios-journal/file/cat_vi ew/10-a rchaeobios-2015.html?limit=10&order=date&dir=D ESC&#x0 0 26;start=10]