Otro código agrietamiento: Tres estudios ayudan a descubrir las reglas que rigen la transcripción de genes

Junio 1, 2016 Admin Salud 0 10
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Un trío de publicaciones innovadoras por investigadores de la Universidad Northwestern de Ciencias Físicas-Oncología Center (PS-OC) reportan importantes avances metodológicos que permitan una mejor comprensión de cómo se regula la expresión génica, tanto en células normales y células cancerosas. Este conocimiento puede conducir al desarrollo de agentes terapéuticos más eficaces para el tratamiento de pacientes con cáncer.

Los tres documentos, publicados recientemente en las revistas Nature Genetics, Nature Biotechnology y Naturaleza, se centran en los nucleosomas, una unidad básica de empaquetamiento del ADN, y pueden ayudarle a descubrir las reglas que rigen la transcripción de genes.

El difunto Jonathan Widom del Noroeste es el autor principal del artículo de Nature describe un nuevo método para nucleosomas mapeo. Su antiguo colaborador Eran Segal, del Instituto Weizmann en Israel es el autor principal de dos artículos que se basan en su anterior y el descubrimiento de Widom un "segundo código de ADN."




"Cada vez es más claro que adquirió las mutaciones en la maquinaria que es la base de cómo se empaqueta en la cromatina del ADN son factores determinantes para el desarrollo de tumores en los seres humanos", dijo Jonathan Licht, MD, investigador senior de la Northwestern PS-OC. La cromatina es un complejo de ADN y proteína que cuando las formas cromosomas compactos.

"El trabajo de la PS-OC, incluyendo estos nuevos estudios, ha permitido el esclarecimiento de las reglas normales por el cual la cromatina se organiza en la célula", dijo. "Esto nos ayudará a entender lo que está mal en el cáncer y cómo se puede remediar." Licht es la profesora Johanna Dobe y jefe de la división de hematología/oncología en la Escuela Feinberg de Medicina de Northwestern y director asociado del Centro Oncológico Integral Robert H. Lurie de la Universidad Northwestern.

Hace seis años, Segal y Widom descrito en la naturaleza el descubrimiento de un segundo código de ADN que explica la colocación de los nucleosomas, estructuras en forma de carrete como en los que el ADN se enrolla alrededor de un complejo de proteínas. (El primer código es el código genético del ADN, que especifica la composición de las proteínas celulares.) Controlar el acceso a los nucleosomas ADN. Widom y Segal encontraron hay algunas secuencias de ADN que favorecen o desfavorecen la ubicación de estos nucleosomas.

Widom, cuya investigación se centró en el envasado de la cromatina y la regulación de genes, y Segal, un biólogo computacional, continuaron sus estudios sobre las preferencias de secuencia para la formación de nucleosomas como parte de un proyecto financiado por la Ciencias Físicas-Oncología Centro Northwestern.

Widom dirigió el centro hasta su prematura muerte el año pasado y fue el William Deering profesor de Biociencias Moleculares en el Colegio Weinberg de Artes y Ciencias. Segal fue miembro del centro desde su creación en 2009.

"Este nuevo trabajo de laboratorio de Jon Widom, reportado en la revista Nature, añade en gran medida a la capacidad de medir la posición de los nucleosomas con una precisión sin precedentes, lo que se necesita para romper el código en el ADN como se informa en nuestros dos documentos recientes", dijo Segal.

En los trabajos de Segal Group, uno en Nature Genetics y el otro en Nature Biotechnology, Segal y sus colegas han desarrollado un sistema experimental elegante que le permite medir con precisión los efectos de las secuencias de ADN que desfavorecen la formación de nucleosomas en la regulación transcripcional.

La nueva tecnología le permite presentarse simultáneamente a decenas de miles de regiones de ADN en las decenas de miles de células vivas - cada región en una celda separada - de forma sistemática y planificada, y medir los resultados de cada uno de esos cambios con gran precisión y en un experimento único.

Utilizando este sistema, el grupo Segal demostrado que las secuencias que favorecen la formación de nucleosomas en realidad tienen un impacto negativo significativo en la transcripción. La transcripción es una copia de secuencias específicas de ADN en dichas moléculas de ARN-como, que son intermediarios en el flujo de información entre la producción de ADN y proteínas. Ambos periódicos Segal reconocen la contribución intelectual de Widom a su trabajo.

El tercer artículo, publicado en la revista Nature y presentación de informes sobre el trabajo realizado en el laboratorio Widom después de su muerte, describe otro importante avance metodológico. Esta nueva técnica permite la localización de los nucleosomas en el genoma a ser mapeado con mucha mayor precisión que antes era posible. No sólo esta técnica permitirá una mejor comprensión de la regulación transcripcional, pero también debe ayudar a los científicos a entender otras características del ADN biología.

Ji-Ping Wang, que dirige el centro de bioinformática de PS-OC, jugó un papel importante en el desarrollo de esta técnica.

"Este es otro ejemplo de cómo le permitieron un gran conocimiento de Jon en bioquímica y biofísica sugerir una forma de escalar una técnica experimental que existe en herramientas modernas para la catalogación de todo el genoma de los nucleosomas", dijo Segal. "Jon también se involucró directamente en nuestro trabajo y proporcionó valiosas sugerencias y consejos en todos los aspectos de la investigación."

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