Οι ερευνητές της Weill Cornell Medicine και του New York Genome Center, σε συνεργασία με την Oxford Nanopore Technologies, ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο αξιολόγησης σε μεγάλη κλίμακα της τρισδιάστατης δομής του ανθρώπινου γονιδιώματος ή του τρόπου με τον οποίο αναδιπλώνεται το γονιδίωμα. Το γονιδίωμα είναι το πλήρες σύνολο γενετικών οδηγιών, DNA ή RNA, που επιτρέπουν σε έναν οργανισμό να λειτουργήσει.
Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, οι ερευνητές απέδειξαν ότι η κυτταρική λειτουργία, συμπεριλαμβανομένης της γονιδιακής έκφρασης, μπορεί να επηρεαστεί από ομάδες ρυθμιστικών στοιχείων που αλληλεπιδρούν ταυτόχρονα στο γονιδίωμα παρά από ζεύγη αυτών των συστατικών.
Χρησιμοποίησαν αλληλουχία νανοπόρου σε κλίμακα γονιδιώματος.
Μελλοντικά πειράματα θα διερευνήσουν ποιες συγκεκριμένες ομαδοποιήσεις γονιδιωματικών συστατικών είναι απαραίτητες για διάφορες πτυχές της κυτταρικής ταυτότητας. Η νέα τεχνολογία μπορεί επίσης να βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν πώς τα βλαστοκύτταρα, τα ανώριμα, κύρια κύτταρα του σώματος, διαφοροποιούνται σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων.
Οι ερευνητές μπορεί να είναι σε θέση να κατανοήσουν καλύτερα τις ανωμαλίες στα καρκινικά κύτταρα.
Περίληψη
Οι τρισδιάστατες (3D) αλληλεπιδράσεις υψηλής τάξης μεταξύ περισσότερων από δύο γονιδιωματικών τόπων είναι κοινές στην ανθρώπινη χρωματίνη, αλλά ο ρόλος τους στη ρύθμιση των γονιδίων είναι ασαφής. Προηγούμενες δοκιμές 3D χρωματίνης υψηλής τάξης είτε μετρούν τις απομακρυσμένες αλληλεπιδράσεις στο γονιδίωμα είτε τις εγγύς αλληλεπιδράσεις σε επιλεγμένους στόχους. Για να αντιμετωπίσουμε αυτό το κενό, αναπτύξαμε το Pore-C, το οποίο συνδυάζει τη σύλληψη της διαμόρφωσης της χρωματίνης με την αλληλουχία νανοπόρων των συγκολλητών για να προφίλ εγγύς επαφές χρωματίνης υψηλής τάξης στην κλίμακα γονιδιώματος. Αναπτύξαμε επίσης τη στατιστική μέθοδο Chromunity για την αναγνώριση συνόλων γονιδιωματικών τόπων με συχνότητες επαφών υψηλής τάξης σημαντικά υψηλότερες από το υπόβαθρο («συνέργειες»). Εφαρμόζοντας αυτές τις μεθόδους σε ανθρώπινες κυτταρικές σειρές, διαπιστώσαμε ότι οι συνέργειες εμπλουτίστηκαν σε ενισχυτές και προαγωγείς στην ενεργή χρωματίνη και σε γονίδια υψηλής μεταγραφής και καθορισμού της γενεαλογίας. Στα καρκινικά κύτταρα του προστάτη, αυτά περιελάμβαναν θέσεις δέσμευσης μεταγραφικών παραγόντων που οδηγούνται από ανδρογόνα και προαγωγείς γονιδίων που ρυθμίζονται από ανδρογόνα. Τα συγκεντρωτικά επαφές υψηλής τάξης σε γονίδια υψηλής έκφρασης απομεθυλιώθηκαν σε σχέση με επαφές κατά ζεύγη στους ίδιους τόπους. Οι συνέργειες στα καρκινικά κύτταρα του μαστού συσχετίστηκαν με tyfonas, μια κατηγορία σύνθετων αμπλικονίων DNA. Αυτά τα αποτελέσματα συνδέουν αυστηρά τις τρισδιάστατες αλληλεπιδράσεις υψηλής τάξης σε όλο το γονιδίωμα με μεταγραφικά προγράμματα που καθορίζουν τη γενεαλογία και καθιερώνουν το Pore-C και το Chromunity ως επεκτάσιμες προσεγγίσεις για την αξιολόγηση της δομής του γονιδιώματος υψηλής τάξης.
Ο Μπράιαν Γουάνγκ είναι φουτουριστικός ηγέτης σκέψης και δημοφιλής blogger Science με 1 εκατομμύριο αναγνώστες το μήνα. Το ιστολόγιό του Nextbigfuture.com κατατάσσεται στο #1 Ιστολόγιο Ειδήσεων Επιστημών. Καλύπτει πολλές ανατρεπτικές τεχνολογίες και τάσεις, όπως το διάστημα, η ρομποτική, η τεχνητή νοημοσύνη, η ιατρική, η αντιγηραντική βιοτεχνολογία και η νανοτεχνολογία.
Γνωστός για τον εντοπισμό τεχνολογιών αιχμής, είναι σήμερα Συνιδρυτής μιας νεοσύστατης εταιρείας και έρανος για εταιρείες υψηλού δυναμικού πρώιμου σταδίου. Είναι επικεφαλής της Έρευνας για Κατανομές για επενδύσεις βαθιάς τεχνολογίας και Angel Investor στο Space Angels.
Συχνός ομιλητής σε εταιρείες, υπήρξε ομιλητής TEDx, ομιλητής του Πανεπιστημίου Singularity και καλεσμένος σε πολλές συνεντεύξεις για ραδιόφωνο και podcast. Είναι ανοιχτός σε δημόσιες ομιλίες και συμβουλές.
