Ny teknologi kortlægger, hvor og hvordan celler læser deres genom

Forskere har udviklet en kraftfuld ny teknologi, der kortlægger, hvor og hvordan celler læser deres genom, og hjælper forskere med at tyde, hvordan gener omdannes til instruktioner, der guider og vedligeholder vores celler. Teknikken, kendt som 'RNA capture Hi-C', repræsenterer et betydeligt fremskridt i vores evne til at studere genregulering og kan anvendes til at løse forskellige biologiske spørgsmål på tværs af forskellige celletyper og organismer.

Vores celler indeholder et langt, spaghetti-lignende molekyle kaldet DNA, som bærer instruktionerne til opbygning og drift af cellen. Imidlertid læser celler ikke hele deres DNA på én gang. I stedet læser de selektivt specifikke områder af DNA'et, kaldet gener. Disse gener transskriberes derefter til RNA-molekyler, der fungerer som budbringere, der bærer instruktionerne fra DNA til cellens proteinfremstillingsmaskineri.

At forstå, hvordan celler beslutter, hvilke områder af DNA'et der skal læses, og hvordan de regulerer denne proces, er afgørende for at dechifrere fundamentale aspekter af biologi, såsom hvordan celler differentierer til specialiserede typer, og hvordan sygdomme opstår, når denne regulering går galt. Imidlertid mangler forskere i øjeblikket en omfattende forståelse af denne genreguleringsproces.

Den nye RNA-fangst Hi-C-teknik løser denne udfordring ved at give et detaljeret kort over, hvor og hvordan celler læser deres genom. Den kombinerer to banebrydende metoder:RNA-indfangning, som giver forskere mulighed for selektivt at målrette mod specifikke RNA-molekyler, og Hi-C, som måler, hvordan forskellige regioner af genomet interagerer.

Ved at kombinere disse tilgange identificerer RNA capture Hi-C de områder af DNA, der aktivt transskriberes til RNA, såvel som de fysiske interaktioner mellem disse regioner og andre dele af genomet. Denne information giver et omfattende billede af, hvordan celler selektivt får adgang til og regulerer deres genetiske information.

En vigtig fordel ved RNA capture Hi-C er dens alsidighed. Det kan anvendes til at studere forskellige celletyper, fra menneskeceller til dyre- og planteceller, og kan også bruges til at undersøge forskellige biologiske forhold, såsom hvordan celler reagerer på stimuli, eller hvordan genregulering ændrer sig under udvikling eller sygdom.

Forskerholdet, ledet af forskere fra University of California, Berkeley, demonstrerede effektiviteten af ​​RNA capture Hi-C ved at bruge det til at studere genregulering i menneskelige embryonale stamceller, hvilket afslørede ny indsigt i, hvordan disse celler opretholder deres pluripotente tilstand og differentierer ind i specialiserede celletyper.

Derudover fremhæver forskerne andre potentielle anvendelser af teknikken, såsom at studere mekanismerne bag neurodegenerative sygdomme, forstå hvordan immunceller reagerer på patogener og undersøge hvordan genregulering påvirkes af miljøfaktorer og aldring.

Sammenfattende repræsenterer udviklingen af ​​RNA capture Hi-C et betydeligt fremskridt i vores evne til at studere genregulering. Ved at give et omfattende kort over, hvor og hvordan celler læser deres genom, giver denne teknik et stort løfte om at frigøre ny indsigt i fundamentale biologiske processer og informere forståelsen og behandlingen af ​​forskellige sygdomme.