Investigadores de Weill Cornell Medicine y New York Genome Center, en colaboración con Oxford Nanopore Technologies, han desarrollado un nuevo método para evaluar a gran escala la estructura tridimensional del genoma humano, o cómo se pliega el genoma. El genoma es el conjunto completo de instrucciones genéticas, ADN o ARN, que permite que un organismo funcione.
Usando este método, los investigadores demostraron que la función celular, incluida la expresión génica, puede verse afectada por grupos de elementos reguladores que interactúan simultáneamente en el genoma en lugar de pares de estos componentes.
Utilizaron la secuenciación de nanoporos a escala del genoma.
Los experimentos futuros explorarán qué agrupaciones específicas de componentes genómicos son esenciales para varios aspectos de la identidad celular. La nueva tecnología también puede ayudar a los investigadores a comprender cómo las células madre, las células maestras inmaduras del cuerpo, se diferencian en diferentes tipos de células.
Los investigadores pueden comprender mejor las anomalías en las células cancerosas.
Resumen
Las interacciones tridimensionales (3D) de alto orden entre más de dos loci genómicos son comunes en la cromatina humana, pero su papel en la regulación génica no está claro. Los ensayos anteriores de cromatina 3D de alto orden miden interacciones distantes a lo largo del genoma o interacciones proximales en objetivos seleccionados. Para abordar esta brecha, desarrollamos Pore-C, que combina la captura de la conformación de la cromatina con la secuenciación de nanoporos de concatámeros para perfilar los contactos proximales de cromatina de alto orden a escala del genoma. También desarrollamos el método estadístico Chromunity para identificar conjuntos de loci genómicos con frecuencias de contactos de alto orden significativamente más altas que las de fondo ("sinergias"). Al aplicar estos métodos a líneas celulares humanas, encontramos que las sinergias se enriquecieron en potenciadores y promotores en la cromatina activa y en genes altamente transcritos y que definen el linaje. En las células de cáncer de próstata, estos incluyeron sitios de unión de factores de transcripción impulsados por andrógenos y los promotores de genes regulados por andrógenos. Los concatémeros de contactos de alto orden en genes altamente expresados se desmetilaron en relación con los contactos por pares en los mismos loci. Las sinergias en las células de cáncer de mama se asociaron con tyfonas, una clase de amplicones de ADN complejos. Estos resultados vinculan rigurosamente las interacciones 3D de alto orden en todo el genoma con los programas transcripcionales que definen el linaje y establecen a Pore-C y Chromunity como enfoques escalables para evaluar la estructura del genoma de alto orden.
Brian Wang es un líder de pensamiento futurista y un popular bloguero de ciencia con 1 millón de lectores al mes. Su blog Nextbigfuture.com ocupa el puesto número 1 en blogs de noticias científicas. Cubre muchas tecnologías y tendencias disruptivas que incluyen espacio, robótica, inteligencia artificial, medicina, biotecnología antienvejecimiento y nanotecnología.
Conocido por identificar tecnologías de vanguardia, actualmente es cofundador de una startup y recaudadora de fondos para empresas de alto potencial en etapa inicial. Es el jefe de investigación de asignaciones para inversiones en tecnología profunda y un inversor ángel en Space Angels.
Orador frecuente en corporaciones, ha sido orador de TEDx, orador de Singularity University e invitado en numerosas entrevistas para radio y podcasts. Está abierto a participar en conferencias públicas y asesoramiento.
