Investigadores desarrollan una nueva técnica para construir un mapa 3D del genoma humano

Han pasado casi 20 años desde que el genoma humano se secuenció por primera vez, pero los investigadores todavía saben poco sobre cómo se pliega y se organiza dentro de las células. En un artículo que se publicó recientemente en el Journal of Cell Biology, investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign describen una nueva técnica que puede medir la posición de cada gen en el núcleo para construir una imagen 3D de la organización del genoma.

En la imagen: Una enzima especial es liberada hacia algunas zonas nucleares (verde) lo cual produce una nube difusa de moléculas que contienen tiramida (rojo) y que pueden marcar el ADN cercano (azul). La secuenciación del ADN puede producir un mapa de la organización del genoma. Crédito: Chen et al., 2018

Después de secuenciar el genoma humano, los científicos obtuvieron una larga lista de letras. Ya sabían sobre la doble hélice, y que cada célula humana contenía esta secuencia completa de ADN en más o menos este orden en particular, pero no sabían mucho sobre la ubicación tridimensional de los pares de ADN, es decir, donde los diversos los pares en la doble hélice se localizaron en relación con las estructuras nucleares de la célula. Eso es importante, porque puede decirnos mucho sobre su función y actividad.

Ahí es donde este nuevo estudio demuestra su importancia. Los investigadores desarrollaron una técnica de mapeo que llaman secuenciación de amplificación de señal de tiramida (TSA-Seq). La tiramida es una molécula que, una vez que se libera de una enzima especial colocada alrededor de estructuras nucleares particulares, marca cualquier ADN que se encuentre alrededor. Cuanto más cerca está un gen de esas estructuras particulares, más fuerte es la señal de la etiqueta tiramida.

Los investigadores probaron la técnica TSA-Seq en células de leucemia en el laboratorio y se dieron cuenta de que los genes más cercanos a un tipo de estructura nuclear a menudo eran más activos que los más cercanos a otro.

“La lógica de esta organización nuclear aún está por determinarse, pero nuestro modelo sugeriría que los movimientos cromosómicos de solo unos pocos cientos de nanómetros podrían tener una importancia funcional muy sustancial”, dijo el investigador Andrew Belmont en un comunicado de prensa.

Por ahora, el equipo planea continuar desarrollando su técnica TSA-Seq y esperan mapear las posiciones 3D de los genes en otros tipos de células, centrándose en cómo las posiciones pueden cambiar a medida que las células envejecen o se enferman. De acuerdo a los investigadores, cuanto más aprendamos sobre la estructura del genoma humano, mejor equipados estaremos para recrear un genoma propio.

Fuente:
ROBOTITUS