Una sola célula contiene las instrucciones genéticas para un organismo entero. Esta información genómica es manejada y procesada por la compleja maquinaria de la cromatina, una mezcla de ADN y proteína dentro de los cromosomas cuya función y papel en la enfermedad son de creciente interés para los científicos.
Un equipo de investigación de la Universidad de Northwestern, usando modelos matemáticos e imágenes ópticas que desarrollaron ellos mismos, descubrió cómo la cromatina se pliega a nivel de una sola célula. Los investigadores encontraron que la cromatina se pliega en una variedad de dominios similares a árboles espaciados a lo largo de una cromatinacolumna vertebral. Estas áreas pequeñas y grandes son como un bosque mixto de árboles que crecen desde el suelo del bosque. La estructura general es un bosque 3D a microescala.
La cromatina es responsable de empacar el ADN en el núcleo celular. En los humanos, eso es aproximadamente seis pies de ADN en cada célula. El nuevo trabajo sugiere que la cromatina es más estructurada y jerárquica en las células individuales de lo que se pensaba anteriormente. Aprender cómo funciona correctamente la cromatinaayudar a los científicos a comprender qué sucede con el cáncer y otras enfermedades.
"Al integrar el trabajo teórico y experimental, hemos producido una nueva imagen plegable de cromatina que nos ayuda a ver cómo se organiza el genoma 3D a nivel de células individuales", dijo Igal Szleifer, profesora de Ingeniería Biomédica de Christina Enroth-Cugell enMcCormick School of Engineering de Northwestern. Co-dirigió el equipo de investigación con Vadim Backman.
Los detalles del estudio interdisciplinario se publicarán el 10 de enero en la revista Avances científicos .
"Si los genes son el hardware, la cromatina es el software", dijo Backman, profesor de Ingeniería Biomédica de Walter Dill Scott y director del Centro de Genómica Física e Ingeniería ". Si la estructura de la cromatina cambia, puede alterar el procesamientode la información almacenada en el genoma, pero no altera los genes en sí. Comprender el plegamiento de la cromatina es la clave para comprender cómo se diferencian las células y cómo ocurre el cáncer ".
Los avances en las tecnologías genómica, de imagen e información recién comienzan a permitir que los científicos comprendan mejor cómo funciona la cromatina. Los investigadores del Noroeste utilizaron un microscopio espectroscópico de onda parcial PWS, imágenes ópticas desarrolladas por Backman y colegas, para observar profundamente las células vivas.y alteraciones "sensoriales" en el empaque de cromatina. También utilizaron imágenes electrónicas.
"Nuestra imagen cambiante de paradigma del plegamiento de cromatina es una pieza importante que falta en la visión holística de la estructura genómica", dijo Kai Huang, primer autor del estudio. Huang es becario postdoctoral en el grupo de investigación de Backman. "Los resultados deberían inspirar nuevosestrategias para combatir el cáncer ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Original escrito por Megan Fellman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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