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» » Actividad de genes y patrones de transcripción visualizados por primera vez en miles de células individuales

Referencia: eScience.news.com, 6 de octubre 2013

Los biólogos de la Universidad de Zurich han desarrollado un método para visualizar la actividad de los genes en las células individuales.
El método es tan eficiente que, por primera vez, un millar de genes pueden ser estudiados en paralelo en diez mil células humanas individuales. Esto se aplica a los campos de la investigación básica y el diagnóstico médico. 



El nuevo método muestra que la actividad de los genes, y la organización espacial de las moléculas de transcripción resultantes, varían enormemente entre las células individuales. Siempre que las células activan un gen, producen moléculas de transcripción de genes específicos, que hacen que la función del gen esté disponible para la célula. La medición de la actividad del gen es una actividad rutinaria en el diagnóstico médico, especialmente en la medicina del cáncer.

Las tecnologías de hoy día determinan la actividad de los genes mediante la medición de la cantidad de moléculas de transcripción. Sin embargo, estas tecnologías no pueden medir la cantidad de moléculas de transcripción de un millar de genes en diez mil células individuales, ni la organización espacial de las moléculas de transcripción dentro de una sola célula. El procedimiento, totalmente automatizado, desarrollado por biólogos de la Universidad de Zurich, bajo la supervisión del Prof. Lucas Pelkmans permite, por primera vez, una medición paralela de la cantidad y de la organización espacial de las moléculas individuales de transcripción en diez mil células individuales. Los resultados, que fueron publicados recientemente en la revista científica Nature Methods, proporcionan conocimientos completamente nuevos sobre la variabilidad de la actividad de los genes en las células individuales.

Robots, un microscopio de fluorescencia y un superordenador

El método desarrollado por los doctorandos de Pelkmans, Nico Battich y Thomas Stoeger, se basa en la combinación de robots, un microscopio de fluorescencia automatizado y un superordenador. "Cuando los genes se activan, se producen moléculas de transcripción específicas. Podemos teñirlas con la ayuda de un robot", explica Stoeger. Posteriormente, se generan imágenes con el microscopio de fluorescencia de las moléculas de transcripción que están brillando intensamente. Dichas imágenes se analizan con el superordenador Brutus, del ETH Zurich. Con este método, un millar de genes humanos pueden ser estudiados en diez mil células individuales. De acuerdo con Pelkmans, las ventajas de este método son el alto número de células individuales y la posibilidad de estudiar, por vez primera, la organización espacial de las moléculas de transcripción de muchos genes.

Nuevos conocimientos sobre la organización espacial de las moléculas de transcripción

El análisis de los nuevos datos muestran cómo se distinguen las células individuales en la actividad de sus genes. Mientras que los científicos sospechaban una alta variabilidad en la cantidad de moléculas de transcripción, se sorprendieron al descubrir una gran variabilidad en la organización espacial de las moléculas de transcripción dentro de las células individuales y entre varias células individuales. La moléculas de transcripción adaptan patrones distintivos.

"Nos dimos cuenta que, los genes de función similar, también tienen una variabilidad similar en los patrones de transcripción", explica Battich. "Esta similitud supera la variabilidad en la cantidad de moléculas de transcripción, lo que nos permite predecir la función de genes individuales. "Los científicos sospechan que los patrones de transcripción son una medida preventiva contra la variabilidad en la cantidad de moléculas de transcripción. Por tanto, tales patrones serían responsables de la robustez de los procesos dentro de una célula.

La importancia de estos nuevos conocimientos los resume Pelkmans: "Nuestro método será de importancia para la investigación básica y la comprensión de los tumores de cáncer, ya que nos permite mapear la actividad de los genes dentro de las células tumorales individuales."


- Fuente: Universidad de Zurich .
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Editor del blog Pedro Donaire

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