30 de Octubre de 2018
El científico de Salk se encargará de dilucidar cómo se empaqueta el ADN para permitir y evitar el acceso a los genes, con el potencial de afectar una variedad de preguntas biológicas.
El científico de Salk se encargará de dilucidar cómo se empaqueta el ADN para permitir y evitar el acceso a los genes, con el potencial de afectar una variedad de preguntas biológicas.
LA JOLLA-Clodagh O'Shea, profesor en el Laboratorio de Biología Molecular y Celular de Salk y becario de la facultad del Instituto Médico Howard Hughes, ha sido seleccionado como ganador del programa Allen Distinguished Investigator (ADI) del Paul G. Allen Frontiers Group. Se le otorgarán $1.5 millones durante tres años para realizar una investigación sobre cómo el ADN y sus proteínas asociadas (conocidas colectivamente como cromatina) se empaquetan en el núcleo de las células. El trabajo tiene implicaciones para una mejor comprensión no solo de una variedad de enfermedades, sino también de los fundamentos de la biología humana.
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Crédito: Instituto Salk
"La investigación de Clodagh sobre la cromatina está haciendo que los biólogos reconsideren un paradigma de larga data sobre cómo se organiza el genoma", dice el presidente de Salk. Calibrador oxidado. “Su desarrollo de una nueva y poderosa tecnología para visualizar la estructura 3D de la cromatina en células vivas lanza lo que promete ser una nueva forma revolucionaria de entender el ADN. Estamos encantados de que su emocionante e innovador trabajo sea apoyado por The Paul G. Allen Frontiers Group”.
El ADN humano en una sola célula mide aproximadamente 6 pies de largo y está envuelto alrededor de proteínas en paquetes de polímeros flexibles e intrincados (cromatina) que le permiten compactarse en el núcleo celular (001 mm). Aunque el genoma humano ha sido descifrado, la estructura de la cromatina y la organización 3D de nuestro ADN y genes en el espacio y el tiempo nucleares sigue siendo un misterio. Cada vez más, los científicos se han esforzado por comprender este empaquetamiento y cómo se accede a los genes individuales o se almacenan (silenciados) en el núcleo celular. Estos procesos están implicados en todo, desde el desarrollo saludable hasta la lucha contra las enfermedades.
O'Shea, que ocupa la cátedra Wicklow en Salk, está desarrollando técnicas novedosas para visualizar la estructura y función de la cromatina en el tiempo y el espacio. Una innovación es ChromEM, que explota un colorante de ADN que puede activarse con luz para someterse a una serie compleja de reacciones químicas que "pintan" la superficie del ADN con un metal. Al combinar la tinción ChromEM con una forma avanzada de tomografía de microscopía electrónica desarrollada por el laboratorio de Mark Ellisman en UC San Diego (UCSD), la estructura de la cromatina y las interacciones 3D del ADN se pueden reconstruir en células y tejidos intactos.
O'Shea dirigirá un equipo interdisciplinario de investigadores en Salk y UCSD para probar una nueva teoría de que, en concentraciones críticas en el núcleo, los polímeros de cromatina cambian de estado entre líquidos y geles para determinar la actividad genética y, en última instancia, el destino celular. Cuando la cromatina está diluida, se comporta como un líquido, lo que permite acceder y leer los genes. Sin embargo, cuando la cromatina supera un umbral de concentración crítico, las cadenas de cromatina forman geles entrelazados que limitan el acceso a los genes. El equipo de O'Shea determinará si este simple principio biofísico sustenta los cambios en la expresión génica en estados normales y de enfermedad. Esta nueva frontera de investigación podría revelar pistas críticas y terapias innovadoras para prevenir, diagnosticar y tratar enfermedades, como el cáncer, el envejecimiento prematuro y las infecciones virales.
El programa Allen Distinguished Investigator comenzó en 2010 para financiar investigaciones en etapa inicial que tienen menos probabilidades de recibir apoyo de fuentes de financiación tradicionales, pero que tienen el potencial de avanzar significativamente en nuestra comprensión de la biología. Incluyendo los 9 premios otorgados a 10 investigadores en 2018, se han designado 69 investigadores distinguidos de Allen desde 2010.
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