O genoma humano pode ser visto como uma enorme biblioteca, contendo mais de 20.000 "manuais de instrução" diferentes: seus genes. Por exemplo, existem genes que contem informações para construir uma canãlula cerebral, uma canãlula da pele, uma canãlula branca do sangue e assim por diante. Existem atégenes que contem informações sobre a regulação do pra³prio genoma - como livros que explicam como organizar uma biblioteca. A capacidade de regular a expressão gaªnica - em outras palavras, a capacidade da canãlula de ativar ou desativar várias constelações de genes - éa base do motivo pelo qual células diferentes (como uma canãlula muscular ou uma canãlula cerebral) tem diferentes formas e funções.

Um novo artigo do laboratório de Mitchell Guttman, professor de biologia, usa uma nova ferramenta poderosa que pode perscrutar o mundo do material genanãtico da canãlula (DNA e RNA) a fim de encontrar respostas para essas perguntas.

Liderada pela ex-estudante de pós-graduação do laboratório Guttman Sofia Quinodoz (Ph.D. '20) - agora um pa³s-doutorado Hanna Gray na Universidade de Princeton - a equipe descobriu que moléculas de RNA não codificantes são responsa¡veis ​​por estabelecer "compartimentos" dentro do núcleo e pastorear em molanãculas-chave para regiaµes precisas do genoma. O RNA não codificador são moléculas que não codificam protea­nas e, em vez disso, tem uma sanãrie de funções que muitas vezes ainda são misteriosas para os bia³logos. Na analogia da biblioteca, as moléculas de RNA não codificantes atuam como as "prateleiras" que organizam diferentes grupos de genes e a maquinaria que interage com eles.

Compreender como o material genanãtico éorganizado espacialmente éuma parte crucial da compreensão do funcionamento ba¡sico da vida. A disfunção no núcleo éuma marca registrada de muitas doena§as, incluindo ca¢ncer, distúrbios neurodegenerativos e outros.

A pesquisa foi viabilizada por uma poderosa ferramenta desenvolvida no laboratório Guttman que permite visualizações detalhadas do mundo do RNA, chamada RD-SPRITE (RNA e DNA Split-Pool Recognition of Interactions by Tag Extension). Em essaªncia, o RD-SPRITE funciona marcando moléculas de RNA e DNA com ca³digos de barras minaºsculos e exclusivos com base em suas localizações; a análise dos ca³digos de barras pode então dizer quais moléculas estavam em quais posições dentro da canãlula.

“Essa ferramenta éalgo com que sempre sonhei desde que era estudante de graduação. a‰ nota¡vel que Sofia foi capaz de fazer isso acontecer”, diz Guttman. "Isso muda o que podemos observar no mundo do RNA. a‰ como desenvolver um novo microsca³pio; vocêpode comea§ar a olhar para coisas que nunca viu antes. Esta descoberta sobre o RNA e a organização éa ponta do iceberg em termos de quem somos capaz de comea§ar a encontrar nesses dados. "

A equipe planeja usar RD-SPRITE para comparar a organização espacial do núcleo entre células sauda¡veis ​​e tipos de células de doena§as, para entender como a expressão do gene e a estrutura física do núcleo podem ser afetadas em estados de doena§a.

O artigo éintitulado "O RNA promove a formação de compartimentos espaciais no núcleo ."