Representación digital de los cromosomas con forma de 'X' sobre fondo negro.
Crédito: Dan McCoy-Rainbow/age fotostock/Imagestate.

La infinidad de estructuras que componen nuestro organismo son parte de un universo que hemos aprendido a descubrir poco a poco, pero del aún nos falta mucho por conocer. Sin embargo, la ciencia está cada vez más encaminada a este fin. Como un ejemplo de esto, podemos mencionar el reciente estudio que nos ha permitido conocer finalmente la verdadera apariencia de los cromosomas.

En la literatura que ha investigado el tema, así como en aquella que se encarga de difundir el conocimiento académico sobre esta, los cromosomas están representados en su icónica forma de ‘X’. Esta, con su forma estilizada y estrecha, hace referencia a la unión de dos cromáticas luego de pasar por el proceso de replicación del ADN.

No obstante, una investigación este año ha pulido un método de detección de cromosomas que ha puesto un fin a esta idea. Ahora, gracias a ella, podemos ver con claridad que la estructura cromosómica es mucho más compleja y variada de lo que originalmente pensábamos.

Esta es la verdadera apariencia de los cromosomas

Jun-Han Su, ex miembro de la Universidad de Harvard y uno de los autores del estudio, comenta que la forma de ‘X’ sí es una posibilidad para los cromosomas. Sin embargo “durante el 90 por ciento de las veces, los cromosomas no existen así”, por lo que es necesario crear métodos con los que identificar su verdadera apariencia.

Para esto, el equipo de investigación trabajó en un método que permitiera apreciar con más facilidad la organización en 3D de la cromatina en las células humanas. Esta es, básicamente, la sustancia base del genoma de los cromosomas eucarióticos –correspondiéndose con la asociación entre las proteínas, el ARN y el ADN–. En el organismo, juega un rol vital en la regulación de la expresión génica.

A través del nuevo método, es posible observar como nunca antes la estructura de cromatina, tal como se evidencia en la siguiente imagen:

Imagen 3D de la apariencia real de los cromosomas sin su usual forma de X.
Crédito: Xiaowei Zhuang lab.

¿Cómo se toman estas “fotografías” de los cromosomas?

En la foto se presentó un modelado 3D y multicolor de las cromatinas que se obtuvo a través de dos procesos. En primer lugar se trabajó con microscopía de superresolución para poder capturar la imagen del microscópico cromosoma.

Luego, los investigadores utilizaron la hibridación de fluorescencia multiplexada in situ (FISH, según sus siglas en inglés) al estimular la molécula fluorescente de la secuencia ‘sonda’ cromosoma, haciendo visibles los colores que vemos en la imagen.

Finalmente, una vez se tuvieron las instantáneas de los loci (grupos genéticos) evaluados, estas se unieron para poder crear las “fotografías” 3D que se presentan en el estudio.

Para futuras investigaciones

En la actualidad, para los investigadores el llegar a conocer más a fondo los cromosomas es vital. Para estos momentos se han hecho grandes avances, como el logro de secuenciar por completo una cadena de cromosoma humano.

Sin embargo, aún queda mucho más por descubrir y esta investigación podría ser de particular ayuda. Esto tal como lo destaca el investigador, Xiaowei Zhuang, quien también formó parte del estudio, al recalcar que su estudio puede ser vital para:

“(…) comprender los mecanismos moleculares subyacentes a la organización [de los cromosomas] y también para comprender cómo esta organización regula la función del genoma”.

Con la finalidad de que estos estudios continúen de inmediato, el equipo de investigadores compartirá sus hallazgos en la web. De este modo, cualquier otro equipo de científicos podrá utilizar sus datos base para profundizar las investigaciones recién iniciadas.

Referencia:

Genome-Scale Imaging of the 3D Organization and Transcriptional Activity of Chromatin: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.07.032