Kineski znanstvenici razvili alat za trodimenzionalnu strukturu DNK u tkivu

Tim predvođen profesorom Li Xiangom s Instituta za genetiku i razvojnu biologiju Kineske akademije znanosti objavio je u časopisu Developmental Cell rad o tehnologiji nazvanoj SpaceA. Riječ je o prostornoj genomici koja, prema opisu autora, omogućuje profiliranje dugodometnih interakcija kromatina unutar rezova tkiva, umjesto na izoliranim stanicama u epruveti.

Dotadašnje metode single-cell genomike mogle su opisati kako je kromatin presavijen, ali ne i gdje se pojedina stanica nalazila u tkivu. Prostorne tehnologije koje su se pojavile nedavno koristile su Hi-C pristup temeljen na ligaciji, a on preferira kratke interakcije unutar 10 megabaza. SpaceA to zaobilazi kombinacijom mikrofluidnog prostornog barkodiranja i strategije detekcije kontakata bez ligacije, slične SPRITE metodi.

Što su našli u mišjem embriju

Istraživači su metodu primijenili na devet rezova mišjeg embrija u četiri razvojna stadija, od 11,5 do 14,5 dana embrionalnog razvoja, i pritom generirali oko četiri terabajta sekvenciranih podataka. Između 12,5 i 13,5 dana uočili su dramatičan prelazak A/B kompartmenata kromatina, koji se vremenski poklopio s velikim promjenama u transkriptomu.

Najzanimljiviji nalaz dolazi iz embrionalne jetre. Tamo su interakcije srednjeg dosega, između 10 i 40 megabaza, bile znatno pojačane, interakcije susjednih kompartmenata ojačane, a dugodometne interkromosomske interakcije iznad 40 megabaza oslabljene. Mikroskopija je pokazala i prianjanje heterokromatina u jezgrama jetrenih stanica, uz globalni pad ekspresije gena.

To je zanimljivo jer se ne uklapa u klasični model. Uobičajeno se smatra da se ekspresija gena potiče prebacivanjem A/B kompartmenata ili interakcijama unutar kompartmenta. Jetra, dakle, radi po drugom pravilu — i to je jedan od onih nalaza koji pokazuju koliko je naše razumijevanje organizacije genoma još uvijek skica, a ne nacrt.

Pitanje koje izvor nije postavio

Ovdje se zaustavimo na onome što u objavi nedostaje. Radi se o mišjem embriju, o devet rezova i o jednoj laboratoriji. To je vrijedan metodološki iskorak, ali nije dokaz da metoda jednako radi na ljudskim tkivima, na tumorima ili na odraslim organima gdje je struktura kromatina drukčija. Isto tako, nema podatka o tome koliko je postupak reproducibilan u drugim laboratorijima — a upravo to odvaja alat koji ostaje u jednoj publikaciji od alata koji mijenja područje.

Drugi problem je priroda podataka. Četiri terabajta sekvenciranja za devet rezova znači da je riječ o skupoj i računalno zahtjevnoj metodi. Za zemlje koje same ne razvijaju ovakve platforme, to znači novo oslanjanje na tuđu infrastrukturu i tuđe baze podataka. Genomski podaci nisu neutralna sirovina; oni su strateški resurs, i pitanje je hoće li se prostorna genomika razvijati kao otvorena znanost ili kao zatvoreni sustav koji se licencira.

Kina ovdje ne kaska. Naprotiv, kineske institucije u zadnjih deset godina sustavno ulažu u genomiku, sintetičku biologiju i bioinformatiku, i sve češće objavljuju metode, a ne samo rezultate. To je strategija koju treba gledati ozbiljno, bez euforije i bez panike.