Enlace Judío México e Israel.- El profesor Yaron Shav-Tal de la Universidad Bar Ilan y sus colegas de EE. UU. trabajarán para arrojar luz sobre la dinámica nuclear y su impacto en la biología de la regulación genética, publicó Israel National News.
El genoma está contenido en el núcleo de la célula. Además de albergar ADN plegado como cromosomas, existe un creciente cuerpo de investigación que muestra que el núcleo celular es una estructura altamente compartimentada que contiene muchos “cuerpos nucleares”. Este fenómeno espacial se relaciona con la función celular, pero los científicos aún no comprenden cómo tiran los cuerpos nucleares y se unen a los cromosomas que llevan el código genético, así como a otras biomoléculas como el ARN (ácido ribonucleico) y las proteínas.
Financiada por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. (NIH), la subvención 4D Nucleome Grant de $ 4 millones se otorga al equipo de la Universidad Bar Ilan para el avance de la comprensión de la estructura y dinámica nuclear de la expresión génica.
El principal investigador de este premio es Andrew Belmont, profesor de biología celular y del desarrollo en la Facultad de Biología Molecular y Celular de la Universidad de Illinois, que trabaja en colaboración con el profesor Yaron Shav-Tal, de la facultad Mina y Everard Goodman de Ciencias de la Vida en la Universidad Bar Ilan y el Prof. Kyu Young Han en la Universidad de Florida Central. Juntos pretenden arrojar nueva luz sobre la dinámica nuclear y su impacto en la biología de la regulación genética.
El Programa de Nucleomas 4D dirigido por los NIH (Institutos Nacionales de salud, por sus siglas en inglés) tiene como objetivo desarrollar tecnologías que permitan el estudio de cómo se organiza el ADN dentro de las células en el espacio y el tiempo (la cuarta dimensión, 4D) y cómo esto afecta la función celular en la salud y la enfermedad. Los avances científicos recientes, junto con los avances tecnológicos en herramientas y métodos, brindan la oportunidad de catalizar este campo emergente de investigación, según los NIH.
Una investigación reciente del grupo Belmont de la Universidad de Illinois ha revelado una subárea en el núcleo que es especial para la expresión genética. Esta región se encuentra en la periferia de un intrigante cuerpo nuclear llamado “moteado nuclear”. Las motas nucleares son grandes cuerpos nucleares que contienen proteínas de procesamiento de ARN, factores de transcripción y ARN, pero no contienen ADN. Son estructuras interesantes porque el mapeo genómico reciente muestra que hay un gran subconjunto de genes que se localizan de manera reproducible muy cerca de las manchas en casi todas las células. Estas regiones cromosómicas que se mapean muy cerca de las motas probablemente tengan propiedades especiales, incluidos altos niveles de expresión genética. Las motas nucleares pueden ser un lugar donde diferentes genes pueden moverse y tocarse. Juntos, Belmont, Han y Shav-Tal intentarán identificar y comprender mejor estas estructuras que otros conjuntos de genes pueden tocar.
El laboratorio de Belmont utilizará varios métodos para identificar compartimentos desconocidos en el núcleo, seguidos de imágenes de células vivas del movimiento de los genes en relación con los nuevos compartimentos identificados para probar la hipótesis de que un grupo de genes se convierte en motas nucleares y otro grupo de genes en otras estructuras. El laboratorio de Shav-Tal en la Universidad Bar Ilan utilizará su experiencia en el estudio del ARN para explorar cómo estos compartimentos nucleares pueden estar involucrados en el movimiento del ARN desde el sitio de transcripción para exportarlo al citoplasma a través de los poros nucleares. En su laboratorio en Florida, Kyu Young Han está construyendo microscopios nuevos, de costo relativamente bajo con adquisición de tiempo rápido y alta resolución —comparables a microscopios mucho más costosos— que permitirán a los investigadores individuales visualizar y estudiar mejor estos movimientos genéticos.
Shav-Tal, Belmont y Han investigarán la dinámica de estos compartimentos nucleares entre sí y la dinámica y el flujo de proteínas que regulan la expresión génica entre estos compartimentos para comprender mejor la función del genoma en la salud y la enfermedad.
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