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L’importanza del DNA in 3D

Una nuova tecnica messa a punto per studiare non solo i geni, ma la loro esatta collocazione nell’intero genoma, ripiegamenti e vicinanza ad altri complessi genici il tutto in 3D.

Presso il Genome Institute of Singapore (GIS) è stata sviluppata una nuova tecnologia – chiamata ChIA-PET (Chromatin Interaction Analysis using Paired End Tag sequencing) – che consente lo studio dell’espressione dei geni e della loro modulazione in rapporto allo stato di avvolgimento tridimensionale del genoma.


“Numerosi studi avevano indicato che regioni del genoma che non sono vicine ai geni sono molto importanti per il controllo delle malattie. Ragionando su come ciò possa avvenire, diversi scienziati hanno ipotizzato che le interazioni con la cromatina – ossia il complesso di proteine e DNA che determina il ripiegamento in 3D del DNA – potesse essere ciò che consente a queste regioni di ‘parlare’ ai geni”, spiega Melissa Fullwood, la ricercatrice che ha diretto lo studio e firma con i colleghi una articolo (“An Oestrogen Receptor α-bound Human Chromatin Interactome”) pubblicato su “Nature”.

Da quando si è scoperto che il genoma è organizzato in modo tridimensionale, gli scienziati hanno cercato un metodo per studiare la regolazione dell’attività dei geni in modo da tener conto delle complessità della sua struttura 3D: “La successiva scoperta delle interazioni fra specifici geni e specifici siti di potenziamento ha prodotto un notevole interesse per la ricerca di un metodo efficace per studiare le interazioni della cromatina con l’intero genoma.”

E questo è proprio ciò che è riuscito ai ricercatori del GIS. “Il nostro istituto ha lavorato allo sviluppo di questa tecnologia per rispondere a una questione fondamentale relativa al cancro: i risultati ci mostrano che le interazioni di ordine superiore sul genoma possano spiegare alcune contraddizioni fra vecchi studi. Il lavoro apre la via allo sviluppo di trattamenti anti-ormonali specifici per i cancro del seno”, ha commentato Edison Liu, direttore esecutivo del GIS

“Lo studio ha rappresentato un vero e proprio tour de force, che ha mostrato l’esistenza di un massiccio intervento a grande scala fra uno specifico insieme di potenziatori e i geni che essi regolano. L’approccio e i risultati saranno certamente ben accolti dalla comunità dei ricercatori che studiano la regolazione dei geni”, ha osservato Edward Rubin, direttore della Divisione di genomica del Lawrence Berkeley National Laboratory e membro del comitato di direzione scientifica del GIS.

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