A quasi 20 anni dal sequenziamento del genoma umano, tutto è pronto per fare un ulteriore salto di qualità verso la mappa del Dna in 3D: questo grazie ad un 'righello' molecolare che permette per la prima volta di misurare simultaneamente la posizione di ogni singolo gene nel nucleo, valutando come cambia nei diversi tipi di cellule e in caso di malattie come i tumori. La nuova tecnica di misura, descritta in un articolo su Journal of Cell Biology, è stata sviluppata dai ricercatori dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign, in collaborazione con la Carnegie Mellon University, la Northwestern University Feinberg School of Medicine e l'Istituto dei tumori dei Paesi Bassi.
Chiamata TSA-Seq (tyramide signal amplification sequencing), la tecnica consiste nell'usare come marcatore un enzima (perossidasi del rafano, Hrp) che viene attaccato ad una particolare struttura del nucleo della cellula, per esempio alla lamina che lo avvolge oppure ai granuli contenenti proteine che si trovano nella porzione più centrale. L'enzima perossidasi produce una molecola molto reattiva, chiamata tirammide, che marca ogni sequenza di Dna che si trova nelle vicinanze: più il gene è vicino, più evidente sarà la marcatura. Quando si procede al sequenziamento del Dna della cellula diventa dunque possibile calcolare la distanza dei singoli geni rispetto alla struttura nucleare su cui è fissato l'enzima.
"Questo metodo - spiega il ricercatore Yu Chen - è il primo applicabile all'intero genoma che permette di stimare la reale distanza dei geni da un particolare subcompartimento nucleare". Conoscere questa informazione è molto importante, perché la posizione del gene può avere effetti sulla sua attività e può cambiare nel tempo, ad esempio quando la cellula matura o si ammala. "La logica dell'organizzazione nucleare è ancora tutta da scoprire - aggiunge il collega Andrew Belmont - ma il nostro modello suggerisce che anche piccoli movimenti dei cromosomi di appena pochi nanometri possono avere un sostanziale significato funzionale".
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