Cercetătorii americani au realizat harta tridimensională a genomului
Cercetătorii americani au decodat structura tridimensională a genomului uman, deschizând calea unor noi lămuriri cu privire la funcţia şi structurile genomice, potrivit unui studiu publicat în revista Science.
"Descompunând genomul în milioane de părţi am creat o hartă în trei dimensiuni care arată în detaliu relaţiile între toate aceste piese. Am realizat un puzzle tridimensional fantastic şi imediat l-am mărit cu ajutorul unui computer", explică Nynke van Berkum de la facultatea de medicină a Universităţii Massachusetts, unul dintre principalii co-autori ai studiului.
Pentru această realizare cercetătorii au folosit o nouă tehnologie numită "Hi-C" care le permite să răspundă întrebărilor rămase până acum fără răspuns şi care consistau în explicarea modului în care fiecare dintre celulele corpului pot să conţintă miliarde de perechi de bază de ADN care funcţionează perfect.
Ştim de mult timp că la scară mică, ADN-ul este o dublă spirală, care dacă ar fi desfăşurată complet ar arăta că genomul conţinut în fiecare dintre celule măsoară doi metri lungime. Cercetătorii nu înţelegeau cum această structură poate fi inserată în nucleul unei celule umane al cărui diametru nu are decât o sutime de milimetru. Această nouă tehnologie folosită de grupul de cercetători americani permite rezolvarea acestui mister, potrivit oamenilor de ştiinţă.
Aceştia au descoperit, de asemenea, că genomul uman este organizat din două compartimente distincte - genele active, accesibile proteinelor, sunt separate de ADN-ul neutilizat, care este stocat. Cromozomii trec dintr-un compartiment înaltul în mod repetat iar ADN-ul lor devine la fiecare tur activ ori inactiv.
Cercetarea a pus în evidenţă de asemenea faptul că genimul adoptă o formă de organizaţie descrisă matematic ca "fractală", care îşi menţine forma de bază indiferent de situaţie şi permite celulelor să strângă ADN-ul până la dimensiuni foarte mici.
Astfel densitatea informaţiilor din nucleul celulei este de câteva miliarde de ori mai mare decât cea a unui microcip de calculator.
"Natura a găsit o soluţie surprinzător de elegantă pentru a stoca informaţii sub forma unei structuri foarte dense", eplixă Eric Lander, directorul Broad Institute, profesor de biologie la Institutul de Tehnologie din Massachusetts şi principal autor al acestui studiu.