Le nostre cellule contengono una lunga molecola simile a uno spaghetto chiamata DNA, che trasporta le istruzioni per costruire e far funzionare la cellula. Tuttavia, le cellule non leggono l’intero DNA tutto in una volta. Invece, leggono selettivamente regioni specifiche del DNA, chiamate geni. Questi geni vengono poi trascritti in molecole di RNA, che agiscono come messaggeri che trasportano le istruzioni dal DNA al meccanismo di produzione delle proteine della cellula.
Comprendere come le cellule decidono quali regioni del DNA leggere e come regolano questo processo è fondamentale per decifrare aspetti fondamentali della biologia, come il modo in cui le cellule si differenziano in tipi specializzati e come sorgono le malattie quando questa regolazione va male. Tuttavia, gli scienziati attualmente non hanno una comprensione completa di questo processo di regolazione genetica.
La nuova tecnica Hi-C di cattura dell’RNA affronta questa sfida fornendo una mappa dettagliata di dove e come le cellule leggono il loro genoma. Combina due metodi all’avanguardia:la cattura dell’RNA, che consente ai ricercatori di mirare selettivamente a specifiche molecole di RNA, e Hi-C, che misura il modo in cui interagiscono le diverse regioni del genoma.
Combinando questi approcci, la cattura dell'RNA Hi-C identifica le regioni del DNA che vengono attivamente trascritte nell'RNA, nonché le interazioni fisiche tra queste regioni e altre parti del genoma. Queste informazioni forniscono un quadro completo di come le cellule accedono selettivamente e regolano le loro informazioni genetiche.
Un vantaggio chiave della cattura dell'RNA Hi-C è la sua versatilità. Può essere applicato per studiare diversi tipi di cellule, dalle cellule umane a quelle animali e vegetali, e può anche essere utilizzato per studiare diverse condizioni biologiche, come il modo in cui le cellule rispondono agli stimoli o il modo in cui la regolazione genetica cambia durante lo sviluppo o la malattia.
Il gruppo di ricerca, guidato da scienziati dell’Università della California, Berkeley, ha dimostrato l’efficacia della cattura dell’RNA Hi-C utilizzandola per studiare la regolazione genetica nelle cellule staminali embrionali umane, rivelando nuove informazioni su come queste cellule mantengono il loro stato pluripotente e si differenziano in tipi cellulari specializzati.
Inoltre, i ricercatori evidenziano altre potenziali applicazioni della tecnica, come lo studio dei meccanismi alla base delle malattie neurodegenerative, la comprensione di come le cellule immunitarie rispondono agli agenti patogeni e lo studio di come la regolazione genetica è influenzata da fattori ambientali e dall’invecchiamento.
In sintesi, lo sviluppo della cattura dell'RNA Hi-C rappresenta un progresso significativo nella nostra capacità di studiare la regolazione genetica. Fornendo una mappa completa di dove e come le cellule leggono il loro genoma, questa tecnica è molto promettente per sbloccare nuove conoscenze sui processi biologici fondamentali e favorire la comprensione e il trattamento di varie malattie.
