Los mamíferos nocturnos y diurnos ven lo mismo, pero solo por un breve tiempo. Cuando nacen los ratones, la cromatina en las células de sus ojos tiene una estructura diurna. Día a día, el diseño de esta cromatina se invierte lentamente, permitiendo que elratones para ver de noche. Cómo ocurrió este cambio fue un misterio.
Sungrim Seirin-Lee, Profesor Asociado, y Hiroshi Ochiai, Profesor, en la Escuela de Graduados de Ciencias Integradas para la Vida en HU, sospecharon que la cromatina estaba haciendo que la forma de los núcleos cambiara de forma. "Cuando comenzamos esta investigación, nuestroLa hipótesis se basó 100 por ciento en las matemáticas ", dijo Seirin-Lee." Debido a nuestro modelo matemático, descubrimos que la deformación nuclear podría ser un punto clave en el cambio de estructura del ADN ".
Si pudiéramos ver el interior del núcleo, veríamos que la cromatina viene en diferentes tipos y territorios. Alrededor del centro del núcleo se encuentra la eucromatina, o ADN que es muy activo. La heterocromatina, por otro lado, es un tipo de ADNque se encuentra alrededor de la envoltura o el techo del núcleo. A diferencia de la eucromatina, la activación génica de la heterocromatina es baja.
Sin embargo, entre los animales nocturnos y diurnos, las diferencias en la arquitectura nuclear aumentan, especialmente alrededor de la retina. El ADN está en el centro del núcleo en los mamíferos nocturnos. Por lo general, la heterocromatina permanece en la envoltura nuclear. En el casoSin embargo, de animales nocturnos, Seirin-Lee y Ochiai descubrieron que el núcleo puede moverlo.
Para describir el movimiento de la cromatina, Seirin-Lee y sus colegas usaron un tipo de modelado matemático llamado modelado de campo de fase. Un método comúnmente utilizado en física; el modelado de campo de fase se puede usar para hacer cosas como separar el hielo del aguaSin embargo, según Seirin-Lee, "no es común en las ciencias biológicas. ¡En la dinámica de la cromatina, es el primer ensayo en el mundo!" Con esta función, el grupo pudo ver el movimiento de la cromatina y el núcleo determinando ydefiniendo el interior y el exterior del núcleo, así como la eucromatina versus la heterocromatina.
Cuando el grupo observó heterocromatina en los ojos del ratón, descubrieron que la arquitectura condicional desencadenaba la deformación dinámica, lo que resultaba en una arquitectura nuclear invertida. En el caso de la arquitectura invertida, se eliminan dos proteínas, lo que permite que la heterocromatina se mueva.
Luego, con la ayuda de Ochiai, pusieron a prueba su modelo en células madre neurales, que imitan las células de la retina. Después de tratar las células con proteínas que mantienen la heterocromatina en la periferia nuclear, la deformación se detuvo. El agrupamiento de cromatina aumentó y la arquitectura nuclearno se pudo terminar de invertir. Este hallazgo fue consistente con el modelo matemático de Lee.
En última instancia, Seirin-Lee y sus colegas quieren ver si sus hallazgos son universales para las células de mamíferos. "En esta etapa, creemos que son solo ojos de ratón", dijo Seirin-Lee, "¡pero no sabemos! Quizáslos humanos podrían tener tales estructuras por deformación nuclear dinámica ". A continuación, Seirin-Lee está buscando abordar la estructura intermedia, o una especie de híbrido entre la arquitectura convencional e invertida del núcleo.
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Materiales proporcionados por Universidad de Hiroshima . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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