Nuova tecnica per visualizzare con dettaglio senza precedenti nucleo delle cellule

Struttura 3D del genoma di una cellula staminale embrionale di topo (credito: Cai laboratory)

Una nuova tecnica per visualizzare con maggiore dettaglio, probabilmente ad un livello senza precedenti, il nucleo delle cellule è stato sviluppato da un team di ricercatori del Caltech. I ricercatori lo descrivono in un nuovo studio apparso su Nature.
La nuova tecnologia, chiamata seqFISH +, si rivelerà utile, secondo gli stessi ricercatori, per fare nuove scoperte sull’intricata organizzazione del nucleo delle cellule e come lo stesso nucleo influenza la funzione cellulare.

Nel nucleo profondo delle cellule, anche quelle del corpo umano, c’è infatti in intricata struttura fatta da quasi due metri di filamento di DNA avvolti in uno spazio 50 volte più piccolo del diametro di un capello umano. Il DNA è compattato in strutture denominate “cromosomi”, strutture particolare costruite in modo che lo stesso DNA possa sfruttare tutto lo spazio possibile. Nello stesso nucleo delle cellule sono presenti anche i cosiddetti “corpi nucleari”, importanti proteine, e i filamenti di RNA.

Tutto questo materiale è compattato in una complessa struttura tridimensionale molto spesso difficile da visualizzare direttamente.
Con questa nuova tecnologia, come spiegano i ricercatori, si può vedere la struttura intatta del nucleo ad alta risoluzione visualizzando direttamente ed in maniera simultanea DNA, RNA e corpi nucleari, differentemente da altre tecnologie di immagini precedenti.

“La struttura dei cromosomi di una cellula e il modo in cui il suo DNA è piegato hanno un impatto sull’espressione genica e sulla regolazione”, spiega Long Cai, un professore di biologia e ingegneria biologica che ha guidato il team di studio. “Molti studi sui cromosomi vengono condotti calcolando la media di molte cellule, ma l’espressione genica varia tra le diverse cellule. Avevamo davvero bisogno di un modo per vedere la struttura all’interno delle singole cellule”.
Con questa nuova tecnica, secondo lo stesso Cai, si potranno visualizzare i nuclei delle cellule analizzando direttamente tessuti intatti senza che debbano essere scomposti in cellule singole.

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