Pronta la prima mappa in 3D del genoma. E’ del Dna di un topo e la scommessa è utilizzarla per capire, con l’aiuto dell’intelligenza artificiale, il modo in cui il genoma si organizza e acquisisce le sue funzioni durante lo sviluppo. Pubblicato sulla rivista Neuron, il risultato si deve al gruppo del St. Jude Children’s Research Hospital coordinato da Michael Dyer e Xiang Chen.
“Comprendere il modo in cui le cellule organizzano i loro genomi durante lo sviluppo ci aiuterà a capire la loro capacità di rispondere a stress, lesioni e malattie”, ha rilevato Dyer. Il genoma umano è codificato in 3 miliardi di basi chimiche e, esteso in lunghezza, misura circa 180 centimetri. Di conseguenza, per funzionare la doppia elica è impacchettata, avvolta intorno al suo asse, in modo da adattarsi al nucleo delle cellule. Questa organizzazione è importante perché le anse in cui è avvolto il Dna fanno avvicinare regioni del genoma altrimenti distanti, permettendo loro di interagire.
Da quando è stato sequenziato il Dna umano, nel 2000, le interazioni favorite da questi ripiegamenti sono state in gran parte un mistero. La mappa in 3D del Dna del topo permette adesso di catturare proprio le interazioni su lunghe distanze tra le regioni del Dna che promuovono l’espressione dei geni e le regioni che la amplificano (potenziatori).
Questo è stato visto sia durante lo sviluppo della retina, sia durante quello del cervelletto. Il risultato è stato possibile utilizzando sistemi di intelligenza artificiale in grado di cogliere il momento in cui l’informazione genetica viene trasferita dal Dna al suo braccio destro, l’Rna, portando alla produzione delle proteine che permettono alle cellule di funzionare. Si è dimostrato così che l’organizzazione del genoma è cambiata in modo sorprendente nelle diverse fasi dello sviluppo delle cellule. “Questi cambiamenti – ha detto Dyer – non sono casuali, ma fanno parte del programma di sviluppo delle cellule”
