DNA umano

Le scoperte più recenti sulla struttura del DNA sono davvero importanti. Questo perché stanno cambiando il modo di interpretare molte malattie complesse. Le nuove mappe 4D del genoma umano mostrano infatti che l’attività dei geni dipende anche dalla loro posizione fisica. La disposizione del DNA nel nucleo influenza quali geni vengono accesi. Oppure silenziati. Questo approccio apre scenari inediti per la ricerca biomedica e terapeutica. Molte patologie genetiche non derivano da mutazioni nei geni. Ma da alterazioni delle regioni regolatrici. Queste zone, pur non producendo proteine, guidano l’espressione genica attraverso contatti spaziali. Le mappe 4D consentono di osservare come questi contatti cambiano nel tempo. Nei tumori, ad esempio, l’architettura del genoma risulta profondamente alterata. Comprendere tali modifiche potrebbe portare a nuovi bersagli farmacologici. L’obiettivo non è più solo correggere un gene difettoso. Si punta anche a intervenire sulla sua collocazione e sulle sue connessioni. I ricercatori hanno osservato migliaia di anse di cromatina per ogni tipo cellulare. Queste strutture permettono a regioni lontane di comunicare. Anche cellule apparentemente identiche mostrano organizzazioni diverse. Questo spiega perché reagiscono in modo differente agli stimoli. Le mappe aiutano inoltre a prevedere il comportamento del DNA partendo dalla sequenza. Nuovi modelli computazionali stimano come il genoma tende a ripiegarsi. Si tratta di uno strumento prezioso per studiare varianti genetiche ancora poco comprese. Le mappe 4D ci dicono che il DNA non è una linea, ma una struttura in movimento Per decenni il genoma è stato descritto come una sequenza ordinata di lettere. Questa visione oggi appare incompleta e riduttiva. Nel nucleo cellulare il DNA è dinamico e flessibile. Si piega, si compatta e si riorganizza costantemente. Questa danza continua accompagna la vita della cellula. A dimostrarlo è uno studio guidato dalla Northwestern University. Il lavoro si inserisce nel progetto internazionale 4D Nucleome. I ricercatori hanno aggiunto la dimensione temporale allo studio del genoma. Le analisi hanno riguardato cellule staminali embrionali e fibroblasti maturi. Tecniche genomiche avanzate hanno permesso una mappatura senza precedenti. I cromosomi occupano zone precise del nucleo. La loro posizione condiziona l’attività genetica. Secondo gli autori, la geometria del DNA è fondamentale. Non conta solo la sequenza, ma anche la forma. Sono stati definiti domini cromosomici con elevata precisione. I modelli tridimensionali raggiungono la scala della singola cellula. Questo livello di dettaglio era impensabile fino a pochi anni fa. Le mappe 4D rappresentano ora una risorsa centrale per la biologia moderna. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature.

DNA umano

Le nuove mappe 4D ci dicono come funziona il DNA umano