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Les aides génomiques neuves de méthode obtiennent les plans à haute résolution de l'ADN au noyau de cellules

Les chercheurs chez Karolinska Institutet en Suède ont développé une méthode de ordonnancement neuve qui permet pour tracer comment l'ADN est dans l'espace dispensé au noyau de cellules - indiquant quelles régions génomique sont à un plus gros risque de mutation et de dégâts d'ADN.

La technique est décrite dans un article publié en biotechnologie de nature de tourillon scientifique.

La plupart des cellules au corps humain contiennent approximativement deux mètres d'ADN. Cette longue extension d'ADN est divisée dans 46 grandes pièces - les chromosomes - qui occupent des régions discrètes du noyau de cellules connu sous le nom de territoires du chromosome.

Comment différentes parties du génome sont dans l'espace arrangées dans les affects de noyau fortement comment elles sont affichées par l'appareillage transcriptionnel des cellules. Cependant, l'agencement spatial de différents gènes dans l'espace (3D) en trois dimensions du noyau a est resté en grande partie encore inconnu.

Maintenant, une équipe de recherche aboutie par M. Magda Bienko à la Science pour le laboratoire de durée (SciLifeLab) et le service des biochimies et de la biophysique médicales chez Karolinska Institutet a développé une méthode génomique neuve, nommée les lieux de Genomic positionnant par l'ordonnancement ou le GPSeq, qui peuvent être employés pour obtenir les plans à haute résolution de la façon dont l'ADN est dans l'espace dispensé au noyau de cellules.

La méthode fonctionne à côté de couper graduellement l'ADN de la périphérie nucléaire vers le centre, suivi d'afficher la séquence d'ADN autour de chacun coupé. La modélisation mathématique peut alors être employée pour reconstruire la structure du génome 3D et pour trouver où différents gènes et régions entre les gènes sont situés le long du radius nucléaire ainsi que par rapport à l'un l'autre.

Nous avons constaté que la distribution spatiale de différents types de chromatine (composée d'ADN, d'ARN et de composés de protéine) a souvent différé de ce que nous avons compté trouver.

M. Magda Bienko, auteur supérieur, la Science pour le laboratoire de durée, service des biochimies médicales, Karolinska Institutet

« À notre surprise, nous avons constaté que l'illustration n'est pas aussi simple qu'ayant toute la chromatine inactive se reposer à la périphérie nucléaire et à la chromatine active amassées au centre.

Au lieu de cela, il y a un continuum, un gradient d'activité croissante de la périphérie nucléaire vers l'intérieur, quoique la chromatine inactive puisse être trouvée au centre même du noyau aussi. »

Un aspect important de savoir où différentes régions génomique sont situées au noyau est qu'il est maintenant possible de tracer où il est le plus susceptible se produire les dégâts et les mutations d'ADN, explique M. Nicola Crosetto, un chercheur senior au même service chez Karolinska Institutet et l'autre auteur supérieur du papier.

« Nous l'avons découvert que des mutations d'ADN qui sont souvent produites dans différents types de cancer sont enrichies dans la chromatine inactive située à la périphérie nucléaire, qui pourrait devoir faire avec le fait que beaucoup d'agents mutagènes proviennent de l'extérieur de la cellule, » dit.

« D'autre part, l'ADN se brise et des fusions de génique sont beaucoup pour être trouvées au centre nucléaire, qui pourrait être dû aux hauts niveaux de la transcription que nous trouvons au centre. »

Source:
Journal reference:

Girelli, G., et al. (2020) GPSeq reveals the radial organization of chromatin in the cell nucleus. Nature Biotechnology. doi.org/10.1038/s41587-020-0519-y.