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Las primeras imágenes en 3D de los cromosomas disipan la familiar forma de X.
Utilizando tecnología de vanguardia poderosa, los investigadores revelan por primera vez que las verdaderas estructuras tridimensionales de los cromosomas están muy alejadas de la forma de X borrosa y ligeramente distorsionada con la que muchos de nosotros estamos familiarizados. Son, de hecho, complejos y bastante bellos.
En un documento publicado en línea esta semana en Naturaleza, investigadores del Instituto Babraham y la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, y el Instituto Weizmann en Israel, describen cómo, con la ayuda de poderosas computadoras y los últimos secuenciadores de ADN, produjeron visualizaciones 3D de cromosomas al generar miles de mediciones moleculares de ellos en celdas individuales.
El financiamiento para la nueva tecnología provino del Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas (BBSRC), el Medical Research Council (MRC) y el Wellcome Trust.
Las nuevas imágenes muestran que la mayoría de las veces, las estructuras cromosómicas tienen una complejidad rica y hermosa, y también revelan cómo se pliega el ADN que contienen.
Las nuevas imágenes en 3D muestran un lado más complejo de las estructuras cromosómicas. Crédito: Dr. Peret Fraser. Instituto Babraham.
Los investigadores dicen que la familiar X-forma es muy efímera en la vida de un cromosoma.
El coautor Dr. Peter Fraser, del Programa de Dinámica Nuclear en el Babraham Institute financiado por BBSRC, explica:
"La imagen de un cromosoma, una gota de ADN en forma de X, es familiar para muchos, pero este retrato microscópico de un cromosoma en realidad muestra una estructura que ocurre solo transitoriamente en las células, en un punto en el que están a punto de dividirse".
La mayoría de las células en un organismo no tienen cromosomas que se parecen a la forma de X porque han terminado de dividirse, dice, y agrega que:
"Los cromosomas en estas células existen en una forma muy diferente, y hasta ahora, ha sido imposible crear imágenes precisas de su estructura".
Las nuevas imágenes 3D muestran cómo la estructura de los cromosomas y la forma en que se pliega su ADN dentro de ellos están estrechamente relacionados con cuándo y cómo se expresan los genes, lo que tiene un efecto directo sobre la salud, la enfermedad y el proceso de envejecimiento.
Esta es la primera vez que se generan estructuras cromosómicas basadas en mediciones de ellas en células individuales. Estudios previos han calculado las mediciones basadas en promedios de millones de células.
El Dr. Fraser dice que estas nuevas imágenes les permiten mapear genes específicos y comenzar a desentrañar los principios de cómo funcionan los cromosomas en el genoma.
A principios de este año, investigadores del Instituto Salk de EE. UU. Revelaron cómo los cromosomas organizan el ADN durante la división celular mediante el uso de telómeros, cápsulas moleculares que protegen los extremos de los cromosomas, como "anclajes".
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