În fiecare dintre cele mai multe dintre trilioanele de celule ale noastre trebuie să se încadreze aproximativ 2 metri (6,6 picioare) de material genetic în nucleu, fiind înfășurat și încolăcit pentru a forma ceea ce pare a fi un amestec de sârmă ghimpată. Dar atunci când genele sunt utilizate, modul în care sunt utilizate și cât de des sunt utilizate sunt complet împletite cu acest amestec.
„Cromozomii sunt sortați unul lângă altul într-un spațiu foarte strâns în această configurație de „spaghete””, spune David G. Schatz, Ph.D., președinte și profesor Waldemar Von Zedtwitz de imunobiologie la Școala de Medicină Yale (YSM). „Această minge gigant de spaghete trebuie să fie organizată în moduri foarte specifice, iar aceste moduri diferă de la un tip de celulă la altul.”
În 2019, Schatz studia un proces prin care celulele imunitare optimizează anticorpii pe care îi produc. La acea vreme, l-a întâlnit pe Siyuan (Steven) Wang, Ph.D., profesor asociat de genetică la YSM, care se specializează în dezvoltarea și aplicarea cartografierii spațiale bazate pe imagini a organizării genomice și a mediilor celulare.
Cu expertiza lui Wang în imagistică și expertiza lui Schatz în imunobiologie, cei doi au reușit să cartografieze „spagheta” genetică a amigdalei umane, un țesut cu o funcție importantă în sistemul imunitar. Apoi, au folosit această hartă pentru a ilumina mecanismele care permit celulelor imune să-și actualizeze anticorpii. Descoperirile lor au fost publicate pe 23 iulie în revista Science.
Amigdalele joacă un rol important în sistemul imunitar. După ce se maturează și se diferențiază în măduva osoasă și timus, celulele imune pot migra către amigdale, unde așteaptă să se apere împotriva patogenilor. Pentru a înțelege mai bine cum configurația tridimensională a materialului genetic – cunoscută sub numele de genom 3D – controlează și reglementează aceste procese, Wang a imaginat celulele din amigdală folosind tehnici de ultimă oră dezvoltate în laboratorul său.
În timp ce alte tehnici de cartografiere a genomului 3D secvențiază celule individuale, tehnica dezvoltată de laboratorul lui Wang, numită Imagistica Multiplexată a Arhitecturilor Nucleomei (MINA), folosește microscoape speciale (de asemenea, dezvoltate în laboratorul lui Wang) pentru a imagina celulele în felii subțiri ultra-subțiri de țesut amigdalian. În loc să secvențieze pur și simplu materialul genetic al celulelor individuale în afara contextului, Wang a dezvoltat tehnici de fluorescență pentru a urmări traseul cromozomilor și al produselor lor în contextul vecinătăților lor celulare locale.
„MINA permite imaginarea ADN-ului, ARN-ului și a proteinelor toate împreună, iar acest lucru este crucial pentru noi pentru a construi un atlas al genomului 3D în această microîmprejurare complexă a țesutului. Datorită acestui lucru, suntem capabili să distingem toate aceste modificări ale genomului 3D specifice tipului de celulă”, spune Wang. „Acesta este de fapt primul atlas al genomului 3D al unei singure celule a amigdalei umane.”
Sursa articol https://medicalxpress.com
Editor RevistaSanatatii.ro. Isi doreste ca activitatea lui sa aduca speranta milioanelor de oameni bolnavi din Romania, sa le aline suferintele si sa le ofere speranta.
