Νέα 3D χαρτογράφηση του γονιδιώματος βοηθά στην αντιμετώπιση σοβαρών ασθενειών

Στον εντοπισμό γονιδίων που εμπλέκονται σε ασθένειες αναμένεται να βοηθήσει μια νέα ισχυρή τεχνική, η οποία επιτρέπει για πρώτη φορά την τρισδιάστατη “χαρτογράφηση” όλου του γονιδιώματος.

Η διεθνής επιστημονική ομάδα, με επικεφαλής την ‘Ανα Πόμπο του γερμανικού Κέντρου Μοριακής Ιατρικής Μαξ Ντελμπρίκ, έκανε τη σχετική δημοσίευση στο περιοδιοκό “Nature”.

Μέσα στον πυρήνα κάθε κυττάρου, που έχει διάμετρο μόλις πέντε μικρομέτρων (εκατομμυριοστών του μέτρου), υπάρχει σφιχτά «πακεταρισμένο» ένα γενετικό υλικό μήκους αρκετών μέτρων, αν ξετυλιγόταν.

Αυτό το γενετικό «οριγκάμι» δημιουργεί αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα γονίδια και στους «διακόπτες» τους, οι οποίοι τα ενεργοποιούν (για να παράγουν RNA και πρωτεΐνες) ή τα απενεργοποιούν. Τόσο τα γονίδια όσο και οι «διακόπτες» τους είναι αλληλουχίες DNA.

Ένα βασικό ερώτημα των βιολόγων είναι πώς τα κύτταρα αποφασίζουν ποια γονίδια θα ενεργοποιήσουν κάθε φορά και πότε. Η απάντηση είναι δύσκολη, επειδή οι αλληλουχίες του DNA είναι πολύ λεπτές για να παρατηρηθούν κάτω από το μικροσκόπιο.

Η νέα τεχνική «Χαρτογράφησης της Αρχιτεκτονικής του Γονιδιώματος» (Genome Architecture Mapping-GAM), που βασίζεται σε πολύπλοκα μαθηματικά βιολογικά μοντέλα, θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν το πρόβλημα αυτό.

Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι η νέα μέθοδος θα φωτίσει τον τρόπο που η δραστηριότητα πολλών γονιδίων διαταράσσεται, με συνέπεια να εκδηλώνονται διάφορες σοβαρές ασθένειες όπως ο καρκίνος. Σε κάποιες αρρώστιες το πρόβλημα δεν βρίσκεται στην αλληλουχία του ίδιου του γονιδίου, αλλά στον ρυθμιστικό γενετικό «διακόπτη» του, ο οποίος ήταν έως τώρα δύσκολο να εντοπισθεί μέσα στο γονιδίωμα. Αλλά με ένα τρισδιάστατο «χάρτη», αυτό θα είναι πια ευκολότερο.

(Φωτογραφία: AP Images / David Goldman, με πληροφορίες από ΑΠΕ)