تقنية تكشف عن تفاعلات الجينوم ثلاثي الأبعاد

طور الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا طريقة تسمح لهم بتحليل التفاعلات ثلاثية الأبعاد لأقسام الجينوم بتفاصيل غير مسبوقة. يمكن لهذه التقنية أن تتيح للعلماء التحقيق في أصل الأمراض الوراثية وتطورها ، بالإضافة إلى تحديد أهداف علاجية جديدة لها. النهج الجديد ، المسمى Region Capture Micro-C ، يتضمن استخدام إنزيم لتقطيع جزء من الجينوم إلى أجزاء صغيرة وموحدة ، ثم ربط أجزاء من الجينوم معًا مرة أخرى والتي من المتوقع أن تتفاعل مع بعضها البعض في نواة الخلية ، قبل ترتيب الخيوط في النهاية لمعرفة هويتها. يمكن للخرائط الناتجة التي أنشأها الباحثون أن تكشف عن مجموعة من المعلومات غير المعروفة سابقًا حول كيفية تفاعل أجزاء الجينوم مع بعضها البعض للتحكم في التعبير الجيني.

يعتبر التعبير الجيني معقدًا ، حيث يتضمن مناطق من الجينوم يمكنها تنظيم نشاط الجينات ، مثل المناطق التي تسمى المحفزات التي تساعد على تحفيز التعبير الجيني. في حين أن بعض هذه المناطق تقع بجوار الجين الذي تؤثر عليه ، فإن البعض الآخر يقع بعيدًا ، مما يتطلب من الجينوم الالتواء في مساحة ثلاثية الأبعاد لتجميع مناطق متباينة معًا لتمكين التحكم الدقيق في التعبير الجيني.

حتى الآن ، كان فصل كل هذه التفاعلات وفهم كيفية عملها وكيفية تأثيرها على الأمراض الوراثية أمرًا معقدًا ومكلفًا للغاية. ومع ذلك ، فإن تقدير الفروق الدقيقة في تفاعلات الجينوم يمكن أن يلقي الضوء على مثل هذه الأمراض ، ويسمح للباحثين بتطوير علاجات جديدة.

قال فيرات جويل ، الباحث المشارك في الدراسة: “يمكن للباحثين الآن دراسة التفاعلات بين الجينات ومنظميها بتكلفة معقولة ، مما يفتح عالمًا من الاحتمالات ليس فقط بالنسبة لنا ولكن أيضًا لعشرات المختبرات التي أعربت بالفعل عن اهتمامها بطريقتنا”. “نحن متحمسون لتقديم مجتمع البحث أداة تساعدهم على فصل الآليات التي تقود تنظيم الجينات.”

يتضمن النهج الجديد التركيز على منطقة مستهدفة من الجينوم ، بدلاً من كل شيء ، مما يساعد على تقليل التكاليف والوقت المرتبط بالتحليل بشكل كبير ، ولكن لا يزال ينتج بيانات مفصلة للغاية. “الآن لدينا طريقة للحصول على خرائط بنية الجينوم ثلاثية الأبعاد فائقة الدقة وبأسعار معقولة جدًا. في السابق ، كان يتعذر الوصول إليها ماليًا لأنك ستحتاج إلى ملايين ، إن لم يكن مليارات الدولارات ، للحصول على دقة عالية ، “قال أندرس سيجر هانسن ، باحث آخر مشارك في الدراسة. “القيد الوحيد هو أنه لا يمكنك الحصول على الجينوم بالكامل ، لذلك تحتاج إلى معرفة المنطقة التي تهتم بها تقريبًا ، ولكن يمكنك الحصول على دقة عالية جدًا ، وبتكلفة معقولة جدًا.”

تحقق من مقطع فيديو خاص بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا حول التكنولوجيا:

الدراسة في المجلة علم الوراثة الطبيعي: يكشف Region Capture Micro-C عن اندماج المعززات والمروجين في الأجزاء الدقيقة المتداخلة

عبر: MIT