Polscy naukowcy współtworzą 4D atlas genomu człowieka
W prestiżowym czasopiśmie Nature opublikowano wyniki międzynarodowego projektu 4D Nucleome, w którym uczestniczyli także naukowcy z Politechniki Warszawskiej oraz Uniwersytetu Warszawskiego.
Efektem ich pracy jest szczegółowy atlas pokazujący, jak materiał genetyczny człowieka jest ułożony w komórce i jak ta organizacja zmienia się w czasie. To przełomowe osiągnięcie pozwala lepiej zrozumieć, w jaki sposób działa nasz genom i co wpływa na jego funkcjonowanie.
Badania koncentrują się na przestrzennej organizacji DNA w komórce, która – choć niewidoczna na pierwszy rzut oka – ma kluczowe znaczenie dla zdrowia. DNA nie jest ułożone przypadkowo: jego struktura wpływa na to, które geny są aktywne, a które pozostają wyciszone. Naukowcy połączyli różne metody badawcze i dane eksperymentalne, aby stworzyć spójny obraz trójwymiarowej organizacji genomu w różnych typach komórek. Dzięki temu zidentyfikowano setki tysięcy interakcji między fragmentami DNA, które mogą znajdować się daleko od siebie, a mimo to wspólnie regulują działanie genów.
Znaczenie tych badań polega przede wszystkim na dostarczeniu narzędzi do lepszego rozumienia mechanizmów funkcjonowania organizmu. Powstały atlas działa jak szczegółowa mapa, z której mogą korzystać inni naukowcy, analizując zmiany zachodzące w komórkach w różnych warunkach, na przykład w przebiegu chorób. Jest to szczególnie istotne, ponieważ zaburzenia w organizacji DNA mogą mieć związek m.in. z nowotworami czy odpowiedzią organizmu na infekcje. Dużą wartością projektu jest także stworzenie modeli komputerowych, które pozwalają przewidywać, jak zmiany w sekwencji DNA wpływają na jego przestrzenne ułożenie. W praktyce umożliwia to lepszą interpretację mutacji genetycznych, także tych, które nie znajdują się bezpośrednio w genach, ale regulują ich aktywność. Takie podejście ma duży potencjał w medycynie, gdzie coraz większe znaczenie ma precyzyjna diagnostyka i indywidualne dopasowanie terapii.
Efekty badań mają już praktyczne zastosowania
Publicznie udostępnione dane i narzędzia mogą być wykorzystywane przez zespoły naukowe na całym świecie, co przyspiesza rozwój nowych metod diagnostycznych i terapeutycznych. Dzięki temu nie ma potrzeby powtarzania kosztownych eksperymentów, a postęp naukowy staje się szybszy i bardziej efektywny. Wkład polskich naukowców obejmował przede wszystkim analizę dużych zbiorów danych oraz tworzenie modeli trójwymiarowych, które pozwoliły połączyć wyniki wielu eksperymentów w jeden spójny obraz.
Projekt pokazuje znaczenie współpracy międzynarodowej i łączenia różnych dziedzin nauki. Dzięki temu możliwe jest tworzenie rozwiązań, które nie tylko pogłębiają wiedzę o człowieku, ale również wspierają rozwój medycyny, biotechnologii i nowoczesnych terapii.
Źródło: Politechnika Warszawska
Czytaj też: Leczenie chorób jelit u dzieci za pomocą terapii komórkami macierzystymi
Grafika tytułowa: Sangharsh Lohakare / Unsplash
