Territori cromosomici e regolazione globale del genoma

Il posizionamento spaziale è un principio fondamentale che governa i processi nucleari. La cromatina è organizzata come gerarchia dai nucleosomi ai domini della cromatina di Mbp (CD) o topologicamente associando i domini (TAD) ai compartimenti di livello superiore che culminano nei territori del cromosoma (CT). Le tecniche microscopiche e di sequenziamento hanno dimostrato l’organizzazione della cromatina come fattore critico che regola l’espressione genica. Ad esempio, gli enhancer tornano ad interagire con i loro geni bersaglio quasi esclusivamente all’interno di TAD, i geni coregolati localizzati distalmente si riposizionano in fabbriche di trascrizione comuni dopo l’attivazione e i CD Mbp mostrano movimenti dinamici e cambiamenti configurazionali in vivo. Una domanda di lunga data nel campo del nucleo è se una matrice nucleare interattiva fornisca un collegamento diretto tra struttura e funzione. I risultati del posizionamento radiale non casuale della TC all’interno del nucleo suggeriscono la possibilità di modelli di interazione preferenziale tra le popolazioni di CT. L’etichettatura sequenziale fino a 10 CT seguita dall’applicazione di imaging al computer e algoritmi geometrici di estrazione del grafico ha rivelato reti intercromosomiali specifiche di tipo cellulare (ICN) di CT che vengono alterate durante il ciclo cellulare, la differenziazione e la progressione del cancro. Si propone che l’ICN correlare con il livello globale di regolazione del genoma. Questi approcci hanno anche dimostrato che la topologia 3‐D su larga scala della TC è specifica per ogni TC. La vicinanza specifica di tipo cellulare di alcune regioni cromosomiche nelle cellule normali può spiegare la propensione di traslocazioni distinte nei sottotipi tumorali. Capire come i geni vengono disregolati in caso di interruzione del normale “cablaggio” del nucleo da traslocazioni, delezioni e amplificazioni che sono caratteristiche del cancro, dovrebbe consentire strategie terapeutiche più mirate.

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