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Le nuove guide genomiche di metodo ottengono le mappe ad alta definizione di DNA nel nucleo delle cellule

I ricercatori a Karolinska Institutet in Svezia hanno messo a punto un nuovo metodo d'ordinamento che permette di mappare come il DNA nello spazio è organizzato nel nucleo delle cellule - rivelando quali regioni genomiche sono all'elevato rischio della mutazione e del danno del DNA.

La tecnica è descritta in un articolo pubblicato in biotecnologia della natura del giornale scientifico.

La maggior parte delle celle nel corpo umano contengono circa due metri di DNA. Questo allungamento lungo di DNA è diviso in 46 grandi pezzi - i cromosomi - che occupano le regioni discrete del nucleo delle cellule conosciuto come i territori del cromosoma.

Come le diverse parti del genoma nello spazio sono sistemate forte nelle influenze del nucleo come stanno leggende dall'apparecchiatura trascrizionale delle cellule. Tuttavia, la disposizione spaziale di diversi geni nello spazio tridimensionale (3D) del nucleo ha è rimanere in gran parte inesplorata.

Ora, un gruppo dei ricercatori piombo dal Dott. Magda Bienko a scienza per il laboratorio di vita (SciLifeLab) ed il dipartimento della biochimica e della biofisica mediche a Karolinska Institutet ha messo a punto un nuovo metodo genomica, nominato luoghi di Genomic che posizionano ordinando o GPSeq, che possono essere usati per ottenere le mappe ad alta definizione di come il DNA nello spazio è organizzato nel nucleo delle cellule.

Il metodo funziona gradualmente tagliando il DNA dalla periferia nucleare verso il centro, seguito dalla lettura della sequenza del DNA intorno a ciascuno tagliato. La modellistica matematica può poi essere usata per ricostruire la struttura del genoma 3D e per trovare dove i diversi geni e le regioni fra i geni sono situati lungo il raggio nucleare come pure relativamente ad a vicenda.

Abbiamo trovato che la distribuzione spaziale dei tipi differenti di cromatina (composte di complessi del DNA, del RNA e della proteina) ha differito spesso da cui abbiamo pensato trovare.

Dott. Magda Bienko, autore senior, scienza per il laboratorio di vita, dipartimento di biochimica medica, Karolinska Institutet

“Con la nostra sorpresa, abbiamo trovato che la maschera non è semplice quanto avendo tutta la cromatina inattiva sedersi alla periferia nucleare ed alla cromatina attiva raccolte nel centro.

Invece, c'è un continuum, un gradiente di attività aumentante dalla periferia nucleare verso l'interno, anche se la cromatina inattiva può essere trovata nel centro stesso del nucleo anche.„

Un aspetto importante di sapere dove le regioni genomiche differenti sono situate nel nucleo è che ora è possibile mappare dove il danno e le mutazioni del DNA sono più probabili da accadere, spiega il Dott. Nicola Crosetto, un ricercatore senior allo stesso dipartimento a Karolinska Institutet e l'altro autore senior del documento.

“Lo abbiamo scoperto che le mutazioni del DNA che sono incontrate spesso nei tipi differenti del cancro sono arricchite nella cromatina inattiva situata alla periferia nucleare, che potrebbe riguardare il fatto che molti agenti mutageni provengono fuori della cella,„ diciamo.

“D'altra parte, il DNA si rompe e le fusioni del gene sono molto più probabili essere trovate nel centro nucleare, che potrebbe essere dovuto gli alti livelli di trascrizione che troviamo nel centro.„

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.