Desarrollo de un pipeline para el análisis de metilaciones ligadas a la expresión génica en bacterias resistentes a quinolonas

Abstract

La resistencia a antibióticos representa una amenaza sanitaria global creciente, especialmente en el contexto de infecciones bacterianas por Escherichia coli. Este Trabajo de Fin de Grado se centra en el desarrollo de un pipeline bioinformático por módulos, para analizar los mecanismos moleculares implicados en la resistencia a quinolonas no ligados a genes de resistencia, combinando el estudio de mutaciones, integrones y modificaciones epigenéticas. Para ello, se integraron dos tecnologías de secuenciación (Illumina y Oxford Nanopore Technologies) mediante ensamblado híbrido, permitiendo detectar tanto variantes puntuales como patrones de metilación directa en ADN. El pipeline, desarrollado en Nextflow basado en el lenguaje de programación Groovy, fue ejecutado sobre 7 aislados de E.coli procedentes de animales que mostraron resistencia a quinolonas, incluye softwares como Dorado y Modkit para el análisis epigenético, MUMmer para detección de SNPs, e Integron Finder para el estudio de Integrones. Además, se desarrollaron scripts en Python para filtrar resultados relevantes en genes asociados a la resistencia. Los resultados mostraron una alta presencia de metilaciones en citocinas y adeninas en etapas iniciales de cultivo, con una disminución progresiva en pases posteriores, sin detectar SNPs diferenciales ni integrones. Estos datos apoyan la hipótesis de un mecanismo epigenético reversible asociado a la resistencia a las quinolonas, y refuerzan la utilidad del pipeline como base para futuros estudios. El sistema demostró ser robusto, reproducible y escalable. A pesar de ciertas limitaciones (como la necesidad de configurar manualmente comparaciones en CSV), el trabajo sienta las bases para investigaciones más avanzadas que incluyen expresión génica o análisis transcriptómico.