Mikroskop mutakhir telah memungkinkan tim ilmiah untuk memvisualisasikan loop untaian DNA untuk pertama kalinya. Gambar-gambar tersebut mengungkapkan bagaimana genom manusia diatur dalam ruang tiga dimensi dengan resolusi yang jauh lebih tinggi daripada yang mungkin dilakukan sampai sekarang.
Temuan yang dipublikasikan dalam studi baru di jurnal Molecular Cell ini juga mengungkapkan bahwa proses penyalinan DNA menjadi RNA (transkripsi) secara tidak langsung mengubah arsitektur genom. Sebuah tim internasional yang dipimpin oleh profesor riset ICREA Pia Cosma dari Center for Genomic Regulation (CRG), di Barcelona, dan Melike Lakadamyali dari University of Pennsylvania, di Amerika Serikat, telah menemukan bahwa transkripsi menghasilkan gaya yang bergerak ke melalui untaian DNA, seperti gelombang yang menyebar melalui air.
Gaya, yang disebut supercoiling, menyebabkan protein struktural, seperti kohesin, “berselancar” pada untaian DNA, mengubah arsitektur perancah dan mengubah bentuk keseluruhan genom. Sementara arsitektur tiga dimensi genom diketahui mengatur transkripsi gen, ini adalah pertama kalinya kebalikannya diamati karena efek supercoiling.
Menurut tim ilmiah, penemuan kekuatan baru ini mungkin memiliki implikasi masa depan untuk pemahaman penyakit genetik seperti sindrom Cornelia de Lange, yang disebabkan oleh mutasi pada gen yang mengkodekan kohesin atau regulator kohesin. Temuan ini mungkin juga relevan dengan gangguan perkembangan yang terkait dengan cara lipatan kromatin, serta membuka jalan baru penelitian tentang kerapuhan genom dan perkembangan kanker.
Para peneliti mempelajari mekanisme biologis yang memungkinkan dua meter DNA mengembun menjadi ruang kecil di setiap sel manusia. Dalam keadaan terkondensasi ini, DNA, juga dikenal sebagai kromatin, mengandung banyak loop yang menghubungkan berbagai wilayah genom yang biasanya terpisah secara luas. Kedekatan fisik yang dihasilkan penting untuk menyalin DNA menjadi RNA, yang pada gilirannya menghasilkan protein. Untuk alasan ini, loop kromatin adalah mekanisme biologis mendasar untuk kesehatan dan penyakit manusia.
Teknik konvensional yang digunakan untuk mempelajari loop DNA dapat memprediksi di mana mereka berada, tetapi bukan bentuk sebenarnya. Untuk meningkatkan resolusi dan mempromosikan penelitian lingkaran, tim ilmiah menggunakan jenis mikroskop khusus yang menggunakan laser bertenaga tinggi di bawah kondisi kimia tertentu untuk melacak kedipan molekul fluoresen. Teknik ini sepuluh kali lebih kuat daripada mikroskop konvensional dan, dikombinasikan dengan teknik analisis gambar canggih, tim ilmiah mampu mengidentifikasi loop dan kohesin yang menyatukan struktur, menggunakan sistem seperti klip, di dalam sel utuh.
Sumber : http://biotech-spain.com/es/articles/al-desenrollarse-el-adn-revela-un-fen-meno-natural-que-da-forma-a-los-genomas/
Artikel terkait :
