Interpretar y predecir tareas génicas y celulares
La estructura 3D cromosómica es clave para saber su función
Un equipo internacional ha publicado en Molecular Cell los datos de un trabajo en el que señala a la estructura tridimensional de los cromosomas como esencial para conocer su funcionamiento. La localización del sitio genómico parS es crucial en esta arquitectura.
Enrique Mezquita. Valencia | 02/11/2011 00:00
Los investigadores conocen y son conscientes de que la arquitectura de los genomas tiene una función relevante en cómo se regulan genéticamente la células. Por lo tanto, el conocimiento de esa arquitectura puede ser utilizado para interpretar y predecir funciones genéticas y celulares. Sin embargo, las limitaciones técnicas hacían imposible hasta la fecha el estudio estructural de genomas enteros.
- El sitio genómico denominado parS es uno de los principales reguladores de la estructura del cromosoma de esta bacteria
El análisis de la estructura resultante, que se publica en el último número de Molecular Cell, ha revelado nuevas pruebas sobre la función de las secuencias genéticas responsables de su arquitectura.
Concretamente, ha desvelado la localización tridimensional del sitio genómico llamado parS y su definición como el principal regulador de la arquitectura del cromosoma de esa bacteria.
- La ubicación de parS determina la orientación y la estructura global del genoma entero y establece el anclaje del cromosoma a la célula
Por ello, el equipo trabajó con nuevas técnicas o métodos híbridos que integraran y combinaran tecnología molecular y de modelación tridimensional para obtener así una resolución sin precedentes.
Distancia especial
Los investigadores utilizaron la tecnología 5C para mapear más de 28.700 puntos de contacto en el genoma de la bacteria Caulobacter crescentus y los emplearon posteriormente para hacer aproximaciones acerca de la distancia espacial en el cromosoma plegado de la bacteria.
Conectados a un modelo computacional, estos puntos revelaron la estructura del cromosoma de la bacteria, confirmado también por microscopia de fluorescencia, que presentaba una forma elipsoidal con brazos dispuestos helicoidalmente en ambos lados.
Según ha destacado a DM Marc A. Marti-Renom, biólogo computacional y director del Laboratorio de Genómica Estructural del CIPF, "estas nuevas tecnologías permiten por primera vez determinar la estructura de genomas", y ha remarcado que "la idea detrás de los programas computacionales desarrollados en nuestro grupo se asemeja a la usada en resonancia magnética nuclear, que permite, desde los años 80, determinar la estructura de proteínas y ácidos nucleicos".
Ubicación de parS
Para comprobar qué papel desempeña la ubicación de parS en la organización tridimensional de la estructura del cromosoma, el equipo de investigación desarrolló una bacteria mutante en la que la secuencia parS había cambiado su posición normal. Construyendo modelos de la forma de esta bacteria transgénica, los científicos observaron un cambio en la estructura del genoma, de manera que ésta había rotado en el sentido de las agujas del reloj.
Modificando la posición de parS, la arquitectura del cromosoma volvía a cambiar reposicionando estas ubicaciones hacia los polos de la célula. Estos resultados sugieren, según el biólogo del CIPF, que "la localización de parS en la bacteria Caulobacter crescentus determina la orientación y la estructura global del genoma entero y actúa como el único elemento de la secuencia que establece el anclaje del cromosoma a la célula.
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