(Cromosomi-Immagine Credit Public Domain).
Cromosomi: dimentica il tuo libro di biologia: ecco come sono realmente!
Prendi qualsiasi libro di testo di biologia delle scuole superiori e le probabilità sono che troverai un’immagine dei cromosomi, una struttura familiare a forma di X o H che è stata utilizzata per rappresentare i cromosomi per decenni. Tuttavia, il più delle volte, questo modello non è molto accurato, secondo un nuovo studio.
Tutte le creature viventi conosciute, compresi gli umani, devono creare nuove cellule per sostituire quelle vecchie – e il DNA serve come modello per farlo. I cromosomi sono lunghe molecole che contengono il DNA e le informazioni genetiche degli organismi necessarie per questo processo. Poiché il DNA è così lungo (il DNA di una singola cellula potrebbe essere svelato fino a 3 metri), è ben confezionato nella cromatina, un complesso di DNA e proteine all’interno dei cromosomi.
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Conosciamo la cromatina da un po’. Lo zoom nella sua struttura, tuttavia, è molto più difficile. Ma in un nuovo studio, un team composto da Pu Zheng, Seon Kinrot e Bogdan Bintu ha catturato immagini 3D ad alta risoluzione di cromosomi umani. “È molto importante determinare l’organizzazione 3D”, ha detto Zhuang, David B. Arnold, Jr. Professor of Science, “per comprendere i meccanismi molecolari alla base dell’organizzazione e per capire anche come questa organizzazione regola la funzione del genoma”.
I ricercatori hanno iniziato acquisendo immagini 3D ad alta risoluzione di cromosomi umani, ma poiché i cromosomi sono così piccoli, anche quelle immagini non erano abbastanza buone, hanno quindi sviluppato una soluzione alternativa: catturando la posizione di strutture chiamate “loci genomici” (posizioni specifiche su un cromosoma in cui si trovano particolari geni o marcatori), sono stati in grado di collegare i punti e mappare i cromosomi.
Il problema era che potevano visualizzare solo tre loci, il che si traduce in tre punti, il che non è davvero sufficiente per costruire un’immagine accurata. Quindi hanno usato una sorta di sistema di codici a barre binari per mappare il cromosoma, ottenendo qualcosa del genere.
Questa immagine multicolore della cromatina è stata creata utilizzando l’ibridazione in situ a fluorescenza multiplex e la microscopia a super risoluzione. Crediti: laboratorio Xiaowei Zhuang.
Quindi cosa significa da un punto di vista pratico? Per cominciare, i nostri libri di testo delle scuole superiori erano imprecisi, ma non è questa la chiave. L’importante è capire come esattamente i cromosomi dirigono l’attività genetica all’interno del nostro corpo, qualcosa che è strettamente connesso alla loro stessa geometria.
“È molto importante determinare l’organizzazione 3D”, ha detto Zhuang, David B. Arnold, Jr. Professor of Science, “per comprendere i meccanismi molecolari alla base dell’organizzazione e per capire anche come questa organizzazione regola la funzione del genoma”.
Anche questo è solo uno studio e abbiamo bisogno di molto di più se vogliamo comprendere veramente la struttura e i ruoli dei cromosomi e dei loci genetici. Ad esempio, i ricercatori notano che non esistono due cromosomi uguali, anche se si trovano nella stessa cellula.
“Non sarà possibile costruire solo sul nostro lavoro”, ha detto Zhuang. “Dobbiamo basarci sul lavoro di molti, molti laboratori per avere una comprensione completa”.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Cell.
Fonte: Cell
