Encontrando a estrutura 3D do DNA para o progresso da pesquisa de células-tronco e câncer

Os pesquisadores da Weill Cornell Medicine e do New York Genome Center, em colaboração com a Oxford Nanopore Technologies, desenvolveram um novo método para avaliar em larga escala a estrutura tridimensional do genoma humano, ou como o genoma se dobra. O genoma é o conjunto completo de instruções genéticas, DNA ou RNA, que permitem que um organismo funcione.

Usando esse método, os pesquisadores demonstraram que a função celular, incluindo a expressão gênica, pode ser afetada por grupos de elementos reguladores que interagem simultaneamente no genoma, em vez de pares desses componentes.

Eles usaram o sequenciamento de nanoporos em escala genômica.

Experimentos futuros explorarão quais agrupamentos específicos de componentes genômicos são essenciais para vários aspectos da identidade celular. A nova tecnologia também pode ajudar os pesquisadores a entender como as células-tronco, as células mestras imaturas do corpo, se diferenciam em diferentes tipos de células.

Os pesquisadores podem entender melhor as anormalidades nas células cancerígenas.

Nature Biotechnology - conformações de cromatina 3D de alta ordem a partir do sequenciamento de concatemeros de nanoporos em escala genômica

Sumário
Interações tridimensionais de alta ordem (3D) entre mais de dois loci genômicos são comuns na cromatina humana, mas seu papel na regulação gênica não é claro. Ensaios anteriores de cromatina 3D de alta ordem medem interações distantes em todo o genoma ou interações proximais em alvos selecionados. Para resolver essa lacuna, desenvolvemos o Pore-C, que combina captura de conformação de cromatina com sequenciamento de nanoporos de concatemeros para perfilar contatos de cromatina de alta ordem proximais na escala do genoma. Também desenvolvemos o método estatístico Chromunity para identificar conjuntos de loci genômicos com frequências de contatos de ordem superior significativamente maiores que a de fundo ('sinergias'). Aplicando esses métodos a linhas celulares humanas, descobrimos que as sinergias foram enriquecidas em potenciadores e promotores na cromatina ativa e em genes altamente transcritos e definidores de linhagem. Em células de câncer de próstata, estes incluíam sítios de ligação de fatores de transcrição dirigidos por andrógenos e os promotores de genes regulados por andrógenos. Os concatemeros de contatos de alta ordem em genes altamente expressos foram desmetilados em relação aos contatos pareados no mesmo loci. Sinergias em células de câncer de mama foram associadas a tifonas, uma classe de amplicons complexos de DNA. Esses resultados vinculam rigorosamente interações 3D de alta ordem em todo o genoma a programas de transcrição de definição de linhagem e estabelecem Pore-C e Chromunity como abordagens escaláveis ​​para avaliar a estrutura do genoma de alta ordem.