O nouă metodă ajută cercetătorii să înțeleagă mai bine organizarea ADN-ului
Cercetătorii de la Cancer Science Institute of Singapore (CSI Singapore) de la NUS au dezvoltat o nouă metodă care permite oamenilor de știință să înțeleagă mai bine cum este organizat și reglat ADN-ul în interiorul celulelor noastre.
Studiul, publicat în jurnalul științific Nature Communications pe 26 mai 2026, introduce o metodă numită qChIP-MS, care le permite cercetătorilor să identifice grupuri de proteine ce colaborează în locații specifice pe ADN.
ADN-ul din celulele noastre este ambalat într-o structură cunoscută sub numele de cromatină. Cromatina ajută la determinarea activării sau inactivării genelor, protejează genomul de daune și influențează modul în care celulele răspund la stres. Problemele în reglementarea cromatinei au fost asociate cu cancerul, îmbătrânirea și alte boli.
Înțelegerea proteinelor care se adună în anumite regiuni ale genomului este esențială, deoarece aceste rețele proteice ajută la controlul activității genelor și influențează comportamentul celulelor în condiții de sănătate și boală.
De-a lungul anilor, oamenii de știință s-au bazat pe tehnici care le permit să studieze câte o proteină pe rând. Deși aceste metode au oferit informații valoroase, ele nu dezvăluie rețeaua mai largă de proteine ce lucrează împreună într-o anumită locație din genom.
„ADN-ul nostru nu este controlat de o singură proteină acționând singură. În schimb, multe proteine colaborează în complexe coordonate. Am dorit să dezvoltăm o modalitate practică de a observa întreaga echipă prezentă într-o anumită regiune a genomului”, a declarat Dr. Yong Wai Khang, primul autor al studiului.
Pentru a aborda această provocare, echipa a combinat două tehnologii consacrate — imunoprecipitarea cromatinei și spectrometria de masă — într-un flux de lucru unic numit qChIP-MS. Această metodă le permite cercetătorilor să îmbogățească regiunile selectate ale cromatinei și să identifice proteinele asociate cu acestea, în timp ce măsoară și abundanța acelor proteine.
Cercetătorii au validat tehnica utilizând telomerele, capacele protective de la capetele cromozomilor care joacă un rol important în îmbătrânire și cancer. Metoda a identificat cu succes proteinele asociate telomerelor și a demonstrat că poate fi aplicată la diferite tipuri de probe biologice, inclusiv țesuturi și regiuni genomice specifice.
Importante, echipa a dezvoltat, de asemenea, strategii pentru a reduce rezultatele fals pozitive, o provocare de lungă durată în studiile bazate pe cromatină. Prin evaluarea atentă a fluxului de lucru, au stabilit o abordare mai fiabilă pentru interpretarea datelor complexe de cromatină.
Deși qChIP-MS este în principal un instrument de cercetare, impactul său ar putea fi extins. Prin ajutarea oamenilor de știință să înțeleagă modul în care proteinele interacționează cu cromatina în celulele sănătoase și bolnave, tehnologia ar putea accelera descoperirile în domenii precum biologia cancerului și reglementarea genomului și ar putea informa în cele din urmă strategii terapeutice viitoare.
Cercetătorii aplică deja qChIP-MS pentru a studia modul în care cromatina se schimbă la telomere în celulele canceroase. În special, investighează un proces cunoscut sub numele de Alternative Lengthening of Telomeres (ALT), care permite anumitor tipuri de cancer să-și mențină telomerele și să continue să se dividă.
Echipa intenționează, de asemenea, să îmbunătățească sensibilitatea tehnologiei astfel încât să poată fi utilizată cu dimensiuni mai mici de probe și aplicată în regiuni din ce în ce mai precise ale genomului.
„Această lucrare oferă cercetătorilor o nouă modalitate de a studia modul în care cromatina este organizată și reglată”, a declarat Asist. Prof. Dennis Kappei, autor senior al studiului. „Sperăm că va deveni un instrument util pentru oamenii de știință care investighează biologia fundamentală și boli precum cancerul.” Asist. Prof. Kappei este, de asemenea, membru al facultății de la Departamentul de Biochimie și co-lider al Tematicii la NUS Centre for Cancer Research (N2CR), ambele în cadrul NUS Yong Loo Lin School of Medicine.
