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Una visión diferente de los cromosomas



Muchos de nosotros estamos familiarizados con los diagramas típicos de un cromosoma, que a veces se representa como una X rechoncha. Si bien esa imagen puede parecerse a lo que se ve después de algunos métodos de tinción cromosómica, en la célula estas estructuras pueden verse muy diferentes. Los científicos de Harvard ahora han revelado imágenes tridimensionales de cromosomas humanos que nos brindan una mejor visión de la realidad. Resulta que su estructura no es tan simple como una forma de X.

Los cromosomas son ADN en su forma compactada; de lo contrario, el genoma sería demasiado largo para caber en el núcleo de cada célula. En cambio, el ADN debe organizarse cuidadosamente y envolverse en cromatina, que es lo que compone los cromosomas. La cromatina es un desafío de visualizar y aún más difícil de entender todo sobre su funcionamiento.


Al informar a la revista Cell , el equipo ha utilizado un método novedoso para capturar la estructura de la cromatina mientras también imagina su comportamiento.

"Es muy importante determinar la organización 3D para comprender los mecanismos moleculares subyacentes a la organización y también para comprender cómo esta organización regula la función del genoma", explicó Xiaowei Zhuang, profesor de ciencia David B. Arnold, Jr. en la Universidad de Harvard.


La técnica permitió a los investigadores crear un mapa cromosómico con imágenes de los 46 cromosomas y un primer plano de una sección. Lo hicieron tomando imágenes de diferentes lugares del genoma y luego uniendo estos 'puntos' de loci genómicos en una secuencia. Tuvieron que tomar imágenes de tres loci a la vez, cortar la señal, luego pasar a los siguientes tres y repetir rápidamente el proceso.


Esta imagen multicolor de cromatina se creó mediante hibridación in situ de fluorescencia multiplexada y microscopía de superresolución. / Crédito: Laboratorio Xiaowei Zhuang


"Ahora tenemos 60 loci en imágenes y localizados simultáneamente y, lo que es más importante, identificados", dijo Zhuang.

Para almacenar toda esta información, utilizaron códigos de barras binarios para diferentes loci en la cromatina. Pudieron notar la diferencia entre 2.000 moléculas en 20 rondas de imágenes.


"De esta manera combinatoria, podemos aumentar el número de moléculas de las que se obtienen imágenes y se identifican mucho más rápidamente", dijo Zhuang.

Dado que el equipo formó una imagen de alta resolución de la cromatina al mismo tiempo que notó la actividad genética y la presencia de estructuras nucleares como los nucléolos, pudieron estudiar cómo cambió la estructura con el tiempo, como durante la división celular o la transcripción.


Este esfuerzo reveló que los lugares de la cromatina que contienen muchos genes tienden a atraer otras áreas que son similares. Pero los lugares con pocos genes solo se conectarán si están ubicados en el mismo cromosoma. Puede ser que sea eficiente que las llamadas áreas ricas en genes estén cerca unas de otras para que la maquinaria de transcripción de la célula pueda alcanzarlas todas fácilmente.


Si bien se necesitará más trabajo para aprender por qué 'lo similar atrae a lo similar' en la cromatina, los autores del estudio sugirieron que la estructura de la cromatina está afectando la función.


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También aprendieron que los cromosomas se ven únicos; Tomará mucho tiempo, y más laboratorios, determinar cómo se ven los cromosomas en diferentes células humanas.

"No será posible basarnos únicamente en nuestro trabajo", dijo Zhuang. "Necesitamos basarnos en el trabajo de muchos, muchos laboratorios para tener una comprensión completa".


Autor: Carmen Leitch

Artículo Original: https://www.labroots.com/trending/cell-and-molecular-biology/19208/view-chromosomes


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