Després d’una lesió, l’ADN no només modifica la seva activitat, sinó també la manera com s’organitza espacialment dins el nucli de la cèl·lula. En aquest procés, algunes regions de l’ADN estableixen nous contactes físics entre elles, mitjançant llaços de cromatina que actuen com a ponts que acosten seqüències que es troben molt allunyades en la seqüència lineal del genoma. Ara, una recerca ha identificat —en un model animal— que la formació d’aquests llaços és un pas essencial en el procés de regeneració dels teixits després d’una lesió.
La recerca, publicada a la revista Science Advances, la lidera la catedràtica Montserrat Corominas, de la Facultat de Biologia i l’Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB). També destaca la participació de l’equip dirigit per Marc Martí Renom, investigador ICREA del Centre Nacional d’Anàlisi Genòmica (CNAG) —amb seu al Parc Científic de Barcelona (PCB-UB)— i del Centre de Regulació Genòmica (CRG), i d’investigadores de la Universitat de Lausana (Suïssa).
Els resultats mostren que la regeneració dels teixits no només depèn dels gens que s’activen o s’apaguen després d’una lesió, sinó també de com l’ADN es reorganitza en l’espai dins del nucli cel·lular. La descoberta revela l’arquitectura tridimensional del genoma com una nova capa de regulació essencial dels processos regeneratius.
Desxifrar el rol desconegut de l’arquitectura del genoma
En el nucli cel·lular, l’ADN s’associa a proteïnes i forma una estructura coneguda com a cromatina que organitza el genoma en les cèl·lules eucariotes.
«Aquesta cromatina adopta una arquitectura tridimensional complexa que permet establir contactes entre regions del genoma molt allunyades entre si, i regula quins gens s’activen o es mantenen inactius en cada moment», detalla Corominas, membre del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística de la UB.
No obstant això, tot indica que el potencial regeneratiu dels teixits afectats està estretament lligat a la dinàmica de l’estat i l’estructura de la cromatina.
En el treball, l’equip ha fet servir discs imaginals de l’ala de la mosca Drosophila melanogaster com a model per estudiar la regeneració.
«De manera destacada, hem identificat tres d’aquests llaços que forma l’ADN i hem demostrat experimentalment que són necessaris per a una regeneració eficient», apunta Carlos Camilleri-Robles (UB-IBUB), un dels primers autors de l’article. «Quan vam alterar les regions responsables de formar-los, la capacitat regenerativa dels teixits es va reduir de manera significativa, mentre que el desenvolupament normal de l’organisme es mantenia pràcticament intacte».
«En conjunt, els nostres resultats identifiquen un paper fins ara desconegut de l’arquitectura del genoma en la reparació de teixits, i revela una capa de regulació addicional de l’expressió gènica durant la regeneració», conclou Palmira Llorens-Giralt (UB-IBUB), primera autora de l’article.
Es pot consultar un resum de l’article en català aquí.