Un equip liderat pel Dr. Modesto Orozco a l’IRB Barcelona, ​ubicat al PCB, ha desenvolupat una metodologia computacional avançada per predir l’arquitectura dels gens a través de les posicions dels nucleosomes. El model combina mètodes experimentals amb tècniques de machine learning i la teoria de transmissió de senyals. L’estudi, publicat a la revista Nucleic Acids Research, és essencial per a futures investigacions sobre com les alteracions en l’estructura de la cromatina poden influir en l’aparició de malalties. 

L’ADN, la molècula que conté la informació genètica de tots els éssers vius, està empaquetat a les cèl·lules d’una manera complexa que permet que funcionin eficientment. Els nucleosomes no només permeten la compactació de l’ADN, sinó que, a més, tenen un paper crucial en la regulació de l’expressió gènica i altres processos biològics.

El model desenvolupat per l’equip del Dr. Modesto Orozco utilitza informació de la seqüència de l’ADN i característiques físiques per reproduir dades experimentals i predir la ubicació dels nucleosomes de manera més ràpida i precisa. “El nostre model és comparable en precisió amb els mètodes experimentals més avançats”, comenta l’investigador, cap del laboratori de Modelització Molecular i Bioinformàtica de l’IRB Barcelona i catedràtic de la Universitat de Barcelona.

Implicacions per a la regulació gènica i la biomedicina

L’estudi demostra que l’arquitectura dels nucleosomes està influenciada de manera notable per la seqüència d’ADN i els senyals físics que emergeixen dels extrems dels gens. Aquests senyals determinen la ubicació dels primers i darrers nucleosomes (+1 i -last) i, a més, afecten la disposició dels nucleosomes al llarg del gen. “El nostre treball suggereix que l’estructura dels nucleosomes pot afectar l’expressió gènica de maneres més complexes del que ens pensàvem”, afegeix Alba Sala, estudiant de doctorat de l’IRB Barcelona i primera autora de l’estudi.

Imatge: IRB Barcelona.

Aquest enfocament és essencial per a futures investigacions sobre com les alteracions en l’estructura de la cromatina poden influir en l’aparició de malalties. En entendre millor com s’organitzen l’ADN i els nucleosomes, l’equip científic pot identificar noves dianes terapèutiques i desenvolupar tractaments més efectius.

» Article de referència: Alba Sala, Mireia Labrador, Diana Buitrago, Pau De Jorge, Federica Battistini, Isabelle Brun Heath, Modesto Orozco, An integrated machine-learning model to predict nucleosome architecture, Nucleic Acids Research, Volume 52, Issue 17, 23 September 2024, Pages 10132–10143, DOI: 10.1093/nar/gkae689

» Enllaç a la notícia: web de l’IRB Barcelona [+]