Cromosomas te\u00f1idos con colorantes fluorescentes bajo el microscopio. Si bien todo el ADN se ti\u00f1e de azul, una secuencia espec\u00edfica te\u00f1ida de rosa aparece duplicada en una de las dos copias del cromosoma 17, pero no en la otra. Esta parte fue duplicada e insertada en otra parte del mismo cromosoma, lo que conduce a la enfermedad. Cr\u00e9dito: MPIMG\/ Uir Souto Melo <\/p>\n
Las rupturas y los reordenamientos en el genoma pueden conducir a enfermedades graves, incluso si todos los genes permanecen intactos. Hi-C, un m\u00e9todo para mapear la estructura tridimensional de los cromosomas, promete diagn\u00f3sticos m\u00e1s confiables y precisos de tales defectos, pero a\u00fan no se usa en la cl\u00ednica. Un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Gen\u00e9tica Molecular y CharitUniversittsmedizin Berlin, dirigido por los genetistas humanos Malte Spielmann y Stefan Mundlos, analiz\u00f3 muestras cl\u00ednicas de pacientes con trastornos gen\u00e9ticos del desarrollo con el m\u00e9todo Hi-C. <\/p>\n
Ya, una mutaci\u00f3n en el genoma puede tener consecuencias graves. Sin embargo, la p\u00e9rdida de grandes secciones del genoma o su reubicaci\u00f3n en nuevas posiciones tambi\u00e9n puede tener efectos dram\u00e1ticos. A menudo, las c\u00e9lulas con tales defectos ni siquiera son viables, ya que la p\u00e9rdida o el cambio de genes conduce a la p\u00e9rdida de funciones importantes.<\/p>\n
Incluso si todos los genes permanecen intactos despu\u00e9s de una ruptura cromos\u00f3mica, pueden ocurrir problemas graves. Los segmentos de ADN responsables del control de otros genes pueden llegar al lugar equivocado, activando genes en el momento o lugar equivocados. En consecuencia, pueden surgir c\u00e1ncer, enfermedades neurodegenerativas o trastornos del desarrollo.<\/p>\n
Examen de los bucles del genoma<\/p>\n
A pesar del gran progreso en las pruebas gen\u00e9ticas, la identificaci\u00f3n de las causas gen\u00e9ticas de tales enfermedades sigue siendo dif\u00edcil. \u00abEn aproximadamente la mitad de los casos no es posible un diagn\u00f3stico gen\u00e9tico, lo que deja al paciente con la incertidumbre del origen del problema\u00bb, dice Stefan Mundlos del Instituto Max Planck de Gen\u00e9tica Molecular y Charit Universittsmedizin Berlin. \u00abEn algunos casos, ni siquiera la secuenciaci\u00f3n del genoma completo ayuda\u00bb.<\/p>\n
Como describe el equipo dirigido por los genetistas humanos Stefan Mundlos y Malte Spielmann en la edici\u00f3n actual del American Journal of Human Genetics, un m\u00e9todo de la investigaci\u00f3n b\u00e1sica podr\u00eda mejorar considerablemente el diagn\u00f3stico cl\u00ednico en alg\u00fan momento en el futuro. Los investigadores aplicaron un m\u00e9todo llamado \u00abHi-C\u00bb (captura de conformaci\u00f3n cromos\u00f3mica de alto rendimiento) a muestras de pacientes con trastornos del desarrollo que se sospecha que son causados por reordenamientos cromos\u00f3micos. El an\u00e1lisis Hi-C muestra qu\u00e9 partes del genoma se acercan entre s\u00ed en el n\u00facleo celular. Los reordenamientos cromos\u00f3micos pueden alterar estos patrones de interacci\u00f3n y, por lo tanto, pueden verse en el an\u00e1lisis.<\/p>\n
El equipo examin\u00f3 muestras cl\u00ednicas de sangre, piel y l\u00edquido amni\u00f3tico de nueve pacientes con roturas cromos\u00f3micas pero sin da\u00f1o en genes conocidos. \u00abPreguntamos, \u00bfpodemos usar Hi-C para reproducir los hallazgos cl\u00ednicos o incluso podemos ver m\u00e1s?\u00bb dice Spielmann, quien dirigi\u00f3 el estudio junto con Mundlos. \u00abDe hecho, los resultados fueron mucho m\u00e1s complejos de lo que esper\u00e1bamos\u00bb.<\/p>\n
Un par de cromosomas te\u00f1idos bajo el microscopio. El cromosoma de la derecha adquiri\u00f3 una pieza adicional mediante la duplicaci\u00f3n de una secci\u00f3n de ADN, que es evidente por la banda adicional (flecha). Cr\u00e9dito: MPIMG\/ Uir Souto Melo <\/p>\n
Hi-C desenreda cromosomas muy desorganizados<\/p>\n
El an\u00e1lisis cl\u00e1sico de los defectos cromos\u00f3micos se realiza mediante un cariograma, que es una vista microsc\u00f3pica de los cromosomas te\u00f1idos. Otro m\u00e9todo, llamado hibridaci\u00f3n gen\u00f3mica comparativa, funciona con fragmentos de ADN fluorescentes y muestra lagunas y duplicaciones en el genoma con mayor precisi\u00f3n. Sin embargo, ambos m\u00e9todos son relativamente toscos. \u00abEs visible cuando algo est\u00e1 mal en una escala gruesa, pero es dif\u00edcil decir exactamente qu\u00e9 est\u00e1 mal\u00bb, dice Uir Souto Melo. \u00c9l, junto con Roc\u00edo Acu\u00f1a-Hidalgo y Robert Schpflin, son los primeros autores de esta publicaci\u00f3n.<\/p>\n
Es importante no solo ver d\u00f3nde est\u00e1n las rupturas en el genoma, sino tambi\u00e9n qu\u00e9 partes de la mol\u00e9cula de ADN est\u00e1n en estrecho contacto entre s\u00ed en el n\u00facleo celular, explica el cient\u00edfico. \u00abEl ADN no se empaqueta al azar en el n\u00facleo\u00bb, explica Melo. \u00abEn cambio, el ADN est\u00e1 incre\u00edblemente bien organizado con m\u00faltiples niveles de organizaci\u00f3n y territorios altamente definidos, aunque a primera vista no lo parezca\u00bb. Hasta ahora, el m\u00e9todo Hi-C es la \u00fanica forma de mapear con precisi\u00f3n los numerosos bucles y bucles de ADN en todo el genoma.<\/p>\n
Bucles y tri\u00e1ngulos<\/p>\n
Melo realiz\u00f3 Hi-C en el las c\u00e9lulas del paciente trat\u00e1ndolas con sustancias qu\u00edmicas que unen de forma permanente segmentos de ADN vecinos entre s\u00ed primero, luego fragmentan el genoma y finalmente secuencian las piezas peque\u00f1as. Los fragmentos que originalmente estaban cerca en el n\u00facleo celular aparecen juntos en la secuenciaci\u00f3n posterior.<\/p>\n
Despu\u00e9s del an\u00e1lisis bioinform\u00e1tico, la frecuencia de los contactos se hace visible en los llamados mapas de calor, en los que la intensidad del color de cada punto representa con qu\u00e9 frecuencia se tocaron dos regiones gen\u00f3micas en la muestra. \u00abLas partes del genoma con contactos intensos dentro de la regi\u00f3n y cierto aislamiento hacia las regiones vecinas aparecen como formas triangulares caracter\u00edsticas en el mapa de calor\u00bb, dice el bioinform\u00e1tico Robert Schpflin. \u00abTales regiones forman grandes bucles dentro del ADN, que juegan un papel importante en la organizaci\u00f3n funcional de genes y secuencias reguladoras\u00bb. Las regiones se denominan \u00abdominios asociados topol\u00f3gicamente\u00bb (TAD); representan regiones de alta interacci\u00f3n en el espacio tridimensional.<\/p>\n
Un mapa de frecuencias de contacto en una secci\u00f3n del genoma. La intensidad del color de cada punto representa la frecuencia de contacto entre dos ubicaciones del genoma. Los contactos especialmente frecuentes son visibles en dos regiones gen\u00f3micas m\u00e1s grandes, que aparecen como tri\u00e1ngulos grandes y distintos con un fuerte l\u00edmite entre ellos. Cr\u00e9dito: Uir Souto Melo \/MPIMG <\/p>\n
La importancia de los l\u00edmites<\/p>\n
Las rupturas cromos\u00f3micas a menudo conducen a la interrupci\u00f3n de los dominios de cromatina, a veces con efectos graves. \u00abImag\u00ednese estos dominios como c\u00e1maras en un tanque de vidrio con aceite, agua y sal en las c\u00e1maras individuales\u00bb, dice Melo. \u00abCuando se rompe el l\u00edmite entre ellos, los contenidos se mezclan y la composici\u00f3n de cada c\u00e1mara obviamente cambia\u00bb.<\/p>\n
Del mismo modo, sin los l\u00edmites TAD, las funciones de control de un dominio se transfieren a otro, como secuencias reguladoras de un ADN. bucle afectan a los genes en un bucle del que no son responsables. Esto puede conducir a una activaci\u00f3n aberrante de genes por parte de reguladores incorrectos. \u201cCuando se elimina un l\u00edmite que separa dos dominios o si se intercambia el contenido de dos dominios, un gen que normalmente est\u00e1 activo en la extremidad en desarrollo puede activarse, por ejemplo, en el cerebro\u201d, dice el cient\u00edfico.<\/p>\n
En las muestras cl\u00ednicas examinadas, el equipo no solo pudo confirmar los hallazgos existentes y especificar el efecto de los bucles TAD organizados incorrectamente. Incluso encontraron algunas rupturas adicionales que hab\u00edan sido pasadas por alto por los diagn\u00f3sticos cl\u00e1sicos.<\/p>\n
El camino a la cl\u00ednica<\/p>\n
\u00abPoder usar Hi-C en la cl\u00ednica ma\u00f1ana ser\u00eda un sue\u00f1o \u201d, dice Melo. \u00abPero desafortunadamente, todav\u00eda no es posible\u00bb. El m\u00e9todo sigue siendo demasiado costoso y complicado para las pruebas de rutina. Sin embargo, el cient\u00edfico ve mucho potencial de optimizaci\u00f3n en el m\u00e9todo relativamente nuevo. Se podr\u00eda automatizar mucho trabajo de laboratorio, se podr\u00edan mejorar los algoritmos y es posible reducir la secuenciaci\u00f3n, dice el investigador. \u00abEn este momento, tenemos que acercarnos a nuestros colegas en gen\u00e9tica humana y medicina en todo el mundo para convertir esta t\u00e9cnica de laboratorio en un m\u00e9todo de diagn\u00f3stico real\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Nuevo m\u00e9todo revela d\u00f3nde el ADN est\u00e1 en riesgo en la c\u00e9lula M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Uir Souto Melo et al. Hi-C identifica reordenamientos gen\u00f3micos complejos y TAD-Shuffling en enfermedades del desarrollo, The American Journal of Human Genetics (2020). DOI: 10.1016\/j.ajhg.2020.04.016 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> American Journal of Human Genetics <\/p>\n Proporcionado por la Sociedad Max Planck Cita<\/strong>: rupturas en el genoma (2020 , 24 de julio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2020-07-genome.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cromosomas te\u00f1idos con colorantes fluorescentes bajo el microscopio. Si bien todo el ADN se ti\u00f1e de azul, una secuencia espec\u00edfica te\u00f1ida de rosa aparece duplicada en una de las dos copias del cromosoma 17, pero no en la otra. Esta parte fue duplicada e insertada en otra parte del mismo cromosoma, lo que conduce a … Continuar leyendo \u00abRoturas en el genoma\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-31344","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/31344","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=31344"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/31344\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=31344"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=31344"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=31344"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}