Territorios cromosómicos y la regulación global del genoma

El posicionamiento espacial es un principio fundamental que rige los procesos nucleares. La cromatina está organizada como una jerarquía de nucleosomas a dominios de cromatina Mbp (CD) o dominios de asociación topológica (TADs) a compartimentos de nivel superior que culminan en territorios cromosómicos (CT). Las técnicas microscópicas y de secuenciación han confirmado la organización de la cromatina como un factor crítico que regula la expresión génica. Por ejemplo, los potenciadores vuelven a interactuar con sus genes objetivo casi exclusivamente dentro de los TADs, los genes corregulados ubicados distalmente se reposicionan en fábricas de transcripción comunes tras la activación, y los CDs Mbp exhiben movimiento dinámico y cambios de configuración in vivo. Una pregunta de larga data en el campo del núcleo es si una matriz nuclear interactiva proporciona un vínculo directo entre la estructura y la función. Los hallazgos del posicionamiento radial no aleatorio de la TC dentro del núcleo sugieren la posibilidad de patrones de interacción preferenciales entre poblaciones de TC. El etiquetado secuencial de hasta 10 TC seguido de la aplicación de imágenes por computadora y algoritmos de minería de gráficos geométricos reveló redes intercromosómicas (CIE) específicas de tipo celular de TC que se alteran durante el ciclo celular, la diferenciación y la progresión del cáncer. Se propone que el CIE se correlacione con el nivel global de regulación del genoma. Estos enfoques también demostraron que la topología 3D a gran escala de la TC es específica para cada TC. La proximidad específica del tipo celular de ciertas regiones cromosómicas en las células normales puede explicar la propensión de translocaciones distintas en los subtipos de cáncer. Comprender cómo los genes se desregulan al interrumpir el «cableado» normal del núcleo por translocaciones, eliminaciones y amplificaciones que son características distintivas del cáncer, debería permitir estrategias terapéuticas más específicas.

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