La masa de cromosomas humanos, que contienen las instrucciones para la vida en casi todas las células de nuestro cuerpo, se midió con rayos X por primera vez en un nuevo estudio realizado por investigadores de la UCL.
Para el estudio, publicado en Búsqueda de cromosomas, los investigadores utilizaron un potente haz de rayos X en la instalación de sincrotrón nacional del Reino Unido, Diamond Light Source, para determinar la cantidad de electrones en 46 cromosomas que utilizaron para calcular la masa.
Descubrieron que los cromosomas eran aproximadamente 20 veces más pesados que el ADN que contenían, una masa mucho mayor de lo esperado, lo que sugiere que es posible que falten componentes aún por descubrir.
Al igual que el ADN, los cromosomas consisten en proteínas que realizan una variedad de funciones, desde leer el ADN hasta regular los procesos de división celular y el empaquetado compacto de hebras de ADN de dos metros en nuestras células.
Los científicos han investigado los cromosomas durante 130 años, pero todavía hay partes de estas estructuras complejas que no se conocen bien.
La masa de ADN que conocemos del Proyecto Genoma Humano, pero esta es la primera vez que hemos podido medir con precisión las masas de cromosomas que incluyen ese ADN.
Nuestra medición sugiere que los 46 cromosomas de cada una de nuestras células pesan 242 picogramos (billonésimas de gramo). Esto es más pesado de lo que podríamos esperar y, si se replica, apunta a un inexplicable exceso de masa en los cromosomas. «
Ian Robinson, autor principal, profesor, London Centre for Nanotechnology en UCL
En el estudio, los investigadores utilizaron un método llamado opticografía de rayos X, que consiste en unir los patrones de difracción que ocurren cuando el haz de rayos X pasa a través de los cromosomas, para crear una reconstrucción 3D de alta sensibilidad. La resolución fina fue posible porque el rayo desplegado en la Fuente de Luz Diamante era miles de millones de veces más brillante que el Sol (es decir, había una gran cantidad de fotones pasando en un momento dado).
Los cromosomas se fotografiaron en metafase, justo antes de dividirse en dos células hijas. Aquí es cuando las proteínas de empaquetamiento transforman el ADN en estructuras muy compactas y precisas.
Archana Bhartiya, estudiante de doctorado en el Centro de Nanotecnología de Londres de la UCL y autora principal del artículo, dijo: “Una mejor comprensión de los cromosomas podría tener importantes implicaciones para la salud humana.
«En los laboratorios médicos se realizan una gran cantidad de estudios de cromosomas para diagnosticar el cáncer a partir de muestras de pacientes. Por lo tanto, cualquier mejora en nuestra capacidad para obtener imágenes de los cromosomas sería muy valiosa».
Cada célula humana en metafase normalmente contiene 23 pares de cromosomas, o 46 en total. Dentro de ellos hay cuatro copias de 3,5 mil millones de pares de bases de ADN.
Fuente:
Referencia de la revista:
Bhartiya, A., et al. (2021) Imágenes por pticografía de rayos X de cromosomas humanos después de una irradiación de dosis baja. Investigación de cromosomas. doi.org/10.1007/s10577-021-09660-7.
