O echipa internationala de cercetatori a reusit sa construiasca cea mai clara imagine de pana acum a felului in care genele umane sunt reglementate in variata gama de tipuri celulale din corp, informeaza Reuters. Activitatea lor i-ar putea ajuta pe alti oameni de stiinta sa tinteasca genele asociate cu aparitia si dezvoltarea unor boli.
Cercetatorii au pulicat recent in revista Nature doua studii importante in care cartografiaza modul in care o retea de switch-uri (intrerupatoare), construite in ADN-ul uman, controleaza unde si cand o gena este activata sau dezactivata.
In proiectul cu o durata de 3 ani, numit FANTOM5 si condus de RIKEN Center for Life Science Technologies din Japonia, au fost implicati peste 250 de oameni de stiinta din peste 20 de tari si regiuni.
"Oamenii sunt organisme multicelulare complexe compuse din cel putin 400 de tipuri diferite de celule. Aceasta frumoasa diversitate de tipuri celulare ne permite sa vedem, sa gandim, sa auzim, sa ne miscam si sa luptam impotriva infectiilor - iar toate acestea sunt codificate in acelasi genom", explica Alistair Forrest, coordonatorul stiintific pentru FANTOM5.
Acesta arata ca diferenta dintre tipurile de celule se reduce la care parti anume din genom le folosesc. Spre exemplu, celulele neurale folosesc gene diferite de cele folosite de celulele hepatice, prin urmare functioneaza diferit.
"Cu FANTOM5 am investigat sistematic pentru prima data exact ce gene sunt folosite in aproape toate tipurile de celule din corpul uman, si regiunile care determina unde sunt citite genele de catre genom", declara Forrest.
Echipa a studiat cel mai mare set de tipuri de celule si tesut prelevat de la oameni si de la soareci de pana acum pentru a putea identifica pozitionarea in genom a switch-urilor care activeaza si dezactiveaza gene individuale.
Totodata, cercetatorii au cartografiat unde si cand sunt active aceste switch-uri in diferite tipuri de celule si cum interactioneaza intre ele.
David Hume, director al Institutului Roslin de la Universitatea Edinburg (Marea Britanie) si unul dintre cercetatorii principali ai proiectului, a folosit analogia cu un avion pentru a explica acest lucru:
"Am facut un salt in intelegerea functiei tuturor partilor. Si am mers mai departe de atat - la intelegerea felului in care sunt conectate si cum controleaza structurile care permit zborul."
Desi va fi nevoie de multi alti ani de cercetari, oamenii de stiinta spera ca FANTOM5 sa fie un atlas de referinta care sa ii ajute la navigarea genomului si sa isi dea seama care gene sunt implicate, si cum, intr-o serie intreaga de boli, de la cancer, la diabet, la boli sanguine si la afectiuni psihice.
Intr-un studiu adiacent, o echipa de la Institutul Roslin a folosit informatiile din atlas pentru a investiga reglementarea unui set important de gene necesare pentru a construi musculatura si oasele.
Un alt studiu a folosit atlasul FANTOM5 pentru a analiza reglementarea genelor in celulele sanguine, producand ceea ce oamenii de stiinta au descris drept o foaie de parcurs pentru acest tip de celule care va contribui la identificarea locului si modului in care tumorile canceroase incep sa se dezvolte.
"Acum, ca avem aceste imagini incredibil de detaliate pentru fiecare dintre aceste tipuri de celule, putem compara celulele canceroase cu celulele din care au provenit initial ca sa intelegem mai bine ce ar fi putut declansa functionarea defectuoasa a celulelor si sa fim mai bine echipati pentru a dezvolta noi terapii mai eficiente", arata Forrest.
