Ζήσης Ψάλλας
Όσο περισσότερα μαθαίνουμε για το γονιδίωμα μας, τόσο πιο πολλά ερωτήματα προκύπτουν.
Ο Pier Lorenzo Puri, καθηγητής στο Πρόγραμμα Ανάπτυξης, Γήρανσης και Αναγέννησης στο Sanford Burnham Prebys, χρησιμοποίησε μια τεχνική αιχμής που λέγεται Hi-C, η οποία χαρτογραφεί εκατομμύρια αλληλεπιδράσεων μεταξύ πρωτεϊνών και σφιχτά συσπειρωμένου DNA, που ονομάζεται χρωματίνη (chromatin), για να ρίξει φως στο ρόλο που παίζει το DNA στις ασθένειες.
Η μελέτη δείχνει ότι μια πρωτεΐνη που ονομάζεται MyoD, ένας κύριος ρυθμιστής της μυϊκής ανάπτυξης, ανασχηματίζει την αρχιτεκτονική της χρωματίνης για να μεταβάλει τη γονιδιακή έκφραση, αποκαλύπτοντας θεμελιώδεις ιδέες για το πώς οι γενετικές παραλλαγές μπορεί να επηρεάσουν την υγεία μας.
«Ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια των φαρμάκων είναι ότι τα άτομα με την ίδια μετάλλαξη μπορούν να έχουν διαφορετικά συμπτώματα», λέει ο Puri. «Η μελέτη μας δείχνει ότι μερικές γενετικές παραλλαγές μπορεί να επηρεάσουν την υγεία μας αλλάζοντας το πώς το DNA συσπειρώνεται και αλληλεπιδρά με το τρισδιάστατο σχήμα του. Η αλλοίωση αυτή μπορεί να είναι χρήσιμη ή επιζήμια και θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί κάποιοι είναι εκ φύσεως αθλητικοί τύποι».
Στη μελέτη, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν διάφορες γονιδιωματικές τεχνολογίες για να χαρτογραφήσουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ της MyoD και της χρωματίνης. Μεταξύ άλλων ευρημάτων, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η MyoD αναδιατάσσει το σχήμα της χρωματίνης κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας – παρόμοια με την επανατοποθέτηση ενός μπερδεμένου κορδονιού.
Σημαντικό είναι ότι διαπιστώθηκε πως η αναδιευθέτηση της 3-D αρχιτεκτονικής της χρωματίνης που κατευθύνεται από την MyoD προκαλείται από αλληλεπιδράσεις μεταξύ μη κωδικοποιητικών στοιχείων του DNA – όπου συμβαίνουν οι περισσότερες γενετικές παραλλαγές που συνδέονται με τις ασθένειες.
Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι το μη κωδικοποιητικό γονιδίωμα μπορεί να λειτουργεί ως ένα δομικό στοιχείο που ορίζει την αρχιτεκτονική της χρωματίνης.
«Είναι πιθανό ότι πολλές γενετικές παραλλαγές μεταβάλλουν την αναδίπλωση της χρωματίνης. Αντί να προκαλούν άμεσα ασθένειες, οι αλλαγές μπορεί να αυξήσουν ή να μειώσουν τον κίνδυνο των ασθενειών» εξηγεί ο Puri. Και πρόσθεσε: «Ελπίζω ότι οι επόμενες μελέτες μου να ρίξουν φως σε αυτά τα γονιδιωματικά μυστήρια».
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Molecular Cell.
