Structura tridimensională a genomului uman, decodată

Structura tridimensională a genomului uman a fost decodată de cercetătorii americani, deschizând calea pentru noi descoperiri din domeniul funcţiilor şi structurilor genomice, potrivit unui studiu publicat în cel mai recent număr al revistei Science, informează AFP.

"Descompunând genomul în milioane de bucăţi, am creat o hartă tridimensională care prezintă toate detaliile despre relaţiile dintre aceste fragmente", a explicat Nynke van Berkum, de la Facultatea de medicină a Universităţii Massachusetts, unul dintre autorii studiului. "Am alcătuit un puzzle tridimensional fantastic şi apoi l-am finalizat cu ajutorul unui computer", a adăugat aceeaşi sursă.

Cercetătorii au folosit o nouă tehnologie, intitulată "Hi-C", care le-a permis, de exemplu, să afle cum poate fiecare celulă din corp să conţină aproximativ trei miliarde de perechi de ADN perfect funcţionale.

"Ştim de mai mult timp că, la scară mică, ADN-ul este ca o spirală dublă", a explicat Erez Lieberman-Aiden, cercetător la Universitatea Harvard din Statele Unite, coautor al acestui studiu.

Dacă această spirală dublă ar fi desfăcută complet, genomul conţinut în fiecare celulă ar avea o lungime de doi metri. Oamenii de ştiinţă nu înţelegeau cum poate fi inserată această structură în nucleul unei celule umane, al cărui diametru nu este mai mare de a suta parte dintr-un milimetru.

Noua tehnologie le-a permis descifrarea acestui mister. Cercetătorii au remarcat că genomul uman este organizat în două compartimente distincte: genele active accesible proteinelor sunt separate de ADN-ul neutilizat, care rămâne stocat.

Cromozomii trec dintr-un compartiment în celălalt, în mod repetat, iar ADN-ul lor devine, pe rând, activ şi inactiv.

Acest studiu a relevat faptul că genomul adoptă o formă de organizare descrisă în matematică ca fiind "fractală", care permite celulelor să aglomereze ADN-ul în interiorul lor, într-o manieră extrem de strânsă.

În acest fel, densitatea informaţiilor conţinute în nucleul celulei este de câteva miliarde de ori mai mare decât cea a unui cip de computer, evitând eventualele "ambuteiaje" în funcţionarea celulei, ce ar putea interfera cu capacitatea acesteia de a interpreta informaţiile propriului ei genom.

În plus, ADN-ul poate să se desfacă şi să se replieze cu uşurinţă în timpul diverselor activităţi ale genelor.

"Natura a găsit o soluţie uimitor de elegantă pentru a stoca informaţiile, sub forma unei structuri extrem de dense şi fără nucleu", a explicat Eric Lander, directorul al Broad Institute, profesor de biologie la Massachussets Intitute of Technology (MIT), principalul autor al studiului.
Mediafax