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Un paso más para aclarar el funcionamiento de células madre

EFEFUTURO.- Una investigación publicada en la revista “Cell”, ha revelado que el genoma humano no se empaqueta de forma regular y relaciona las diferencias de empaquetado con el estado de la célula madre.

 

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En la imagen, microscopia confocal de las células madres quiescentes del hipocampo adulto en la que el citoplasma aparece marcado en rojo y el núcleo en verde. EFE/

Según la revista, científicos del Centro de Regulación Genómica (CRG) y del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) han logrado visualizar y contar las unidades más pequeñas del genoma gracias a un microscopio de superresolución, lo que ha aportado nuevas pistas sobre el funcionamiento de las células madre.


Los biólogos y físicos del CRG y del ICFO han patentado su descubrimiento y exploran oportunidades de negocio para comercializar el proceso de clasificación y determinación del grado de pluripotencia de las células madre antes de su uso en terapia celular o en investigación biomédica.

Watson y Crick fueron los científicos que en 1953 descubrieron la estructura de doble hélice del ADN y visualizaron su estructura por medio de la difracción de rayos X.

El desarrollo de técnicas, como la microscopía electrónica, permitió a los científicos identificar los nucleosomas, el primer nivel y más básico de organización de los cromosomas.

Hasta ahora, los científicos sabían que el ADN se empaqueta mediante la repetición periódica de los nucleosomas a lo largo de todo el genoma dando lugar a la cromatina.
Pero debido a la falta de técnicas e instrumentos adecuados, la organización de la cromatina dentro del núcleo de una célula no se había observado de una manera no invasiva y con la suficiente resolución.

Ahora, por primera vez, científicos del CRG y el ICFO en Barcelona han logrado visualizar e incluso contar las unidades más pequeñas que, empaquetadas juntas, forman el genoma humano.

Microscopía de superresolución


Ello ha sido posible gracias a la utilización de la microscopía de superresolución, una nueva técnica óptica que recibió el Premio Nobel de Química en 2014.

En combinación con aproximaciones cuantitativas innovadoras y simulaciones numéricas, los científicos han sido capaces de definir la arquitectura del genoma a escala nanométrica y han descubierto que los nucleosomas se empaquetan en grupos irregulares a través de la cromatina y que están separados por regiones de ADN libres de nucleosomas.

“Mediante el uso de la técnica STORM, un nuevo método de microscopía de superresolución, hemos sido capaces de ver e incluso contar nucleosomas a través de las fibras de cromatina, así como determinar su organización”, ha resumido el investigador del ICFO Melike Lakadamyali.

La profesora de investigación en el CRG Pia Cosma, por su parte, ha explicado: “Encontramos que las células madre tienen una estructura de la cromatina diferente de células somáticas (especializadas). Al mismo tiempo, esta diferencia se correlaciona con el nivel de pluripotencia; cuanto más pluripotente es una célula, menos denso es su empaquetado”.

“Esto nos da nuevas pistas para entender el funcionamiento de las células madre así como su estructura genómica, que serán de gran utilidad, por ejemplo, para el estudio de la reprogramación celular”, ha explicado Cosma.

Según la investigadora, el trabajo contribuye definitivamente a la comprensión de una nueva característica de las células madre y su estructura de ADN y permite determinar el potencial de pluripotencia de las células madre a un nivel de precisión de una sola célula. EFEFUTURO
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