ACN Barcelona – Una nova tècnica d’imatge captura l’estructura del genoma humà a una resolució sense precedents i revela com els gens individuals es pleguen a nivells dels nucleosomes, les unitats fonamentals que constitueixen l’arquitectura tridimensional del genoma. La tècnica l’ha desenvolupat un equip científic del Centre de Regulació Genòmica (CRG) i l’Institut de Recerca Biomèdica (IRB). Aquesta funciona combinant la microscòpia d’alta resolució i la modelització computacional avançada. Els investigadors poden utilitzar aquesta tècnica per crear models tridimensionals de gens i navegar-los virtualment, visualitzant-ne no només les estructures sinó també oferint detalls sobre com es mouen o com de flexibles són.
Gairebé totes les malalties humanes tenen alguna base als gens i per això comprendre com funcionen podria conduir a una comprensió més profunda de com afecten el cos humà tant en la salut com en la malaltia.
Els investigadors confien que a la llarga es podrà utilitzar aquesta informació per predir el que passa amb els gens quan les coses van malament, per exemple, catalogant les variacions en la forma dels gens que causen malalties. La tecnologia també es podria fer servir per provar fàrmacs que canvien la forma d’un gen, ajudant a descobrir nous tractaments per a diferents tipus de malalties.
L’equip científic va plantejar la hipòtesi que fent sevir la microscòpia de superresolució i fusionant-la amb eines computacionals avançades es podrien obtenir imatges dels gens al nivell de detall necessari per estudiar-ne la forma i la funció. Un equip interdisciplinari de científics va compartir la seva experiència i va crear una nova tècnica anomenada Modeling immuno-OligoSTORM- o MiOS per abreujar.
Els dos grups de recerca es van unir en el marc de la Convocatòria Ignite del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST), que facilita l’intercanvi de coneixements.
El coprimer autor del treball i investigador postdoctoral a l’IRB, el doctor Juan Pablo Arcon, explica que la seva estratègia de modelatge computacional integra dades tècniques de seqüenciació d’ADN i microscòpia de superresolució per proporcionar una imatge essencial de la forma 3D dels gens a resolucions més enllà de la mida dels nucleosomes. Això permet aconseguir les escales necessàries per comprendre en detall la interacció entre la cromatina i altres factors cel·lulars.
Com a prova de concepte, l’equip de recerca va utilitzar MiOS per proporcionar nous coneixements sobre la posició, forma i compactació de gens clau de ‘housekeeping’ i pluripotència, revelant noves estructures i detalls que no es capturen utilitzant només tècniques convencionals.
La coprimera autora de l’estudi i investigadora del CRG, la doctora Vicky Neguembor, explica que MiOS proporciona detalls sense precedents.
L’equip de recerca fa servir MiOS per explorar gens importants per al desenvolupament humà. A més, l’equip continuarà desenvolupant MiOS, afegint funcionalitats addicionals que puguin, per exemple, detectar com els factors de transcripció (proteïnes involucrades en el procés de conversió o transcripció d’ADN a ARN) s’uneixen a l’ADN.
