Presentazione dello Sconosciuto, la scatola nera della biologia

“Ome” non è un mantra nella scienza, ma è un suffisso sempre più comune in biochimica, genetica e biologia molecolare. Conosciamo tutti il ​​genoma. Poi c'era l'epigenoma, seguito dal proteoma. Ora c'è l'interattoma, il metaboloma, il trascrittoma e altri. Di tanto in tanto sembrano comparire nella letteratura altri “ome”. Come nel genoma che rappresenta l'insieme dei geni di un individuo o di una specie, il suffisso -ome denota un “corpo” o un insieme di parti che possono essere descritte insieme: il proteoma è costituito da tutte le proteine ​​presenti in una cellula. Il trascrittoma è l’insieme delle trascrizioni del DNA. L'interattoma è l'insieme di tutte le parti interagenti in un processo e il metaboloma è il complemento completo di metaboliti in una cellula, tessuto o organismo in uno stato particolare. Uno nuovo è lo “sconosciuto”, l’insieme di tutti i componenti di cui non sappiamo nulla. Ne parleremo più avanti. Il suffisso -ome è stato utilizzato a lungo anche su singole unità come ribosoma, citocromo, criptocromo e cromosoma. I poeti dovrebbero divertirsi a scrivere versi sulla biochimica.

Lo studio di tutti gli omi può essere chiamato Omics, con membri della famiglia come genomica, proteomica e trascrittomica. L'omics non è solo un esercizio tassonomico; è un tentativo di comprendere la sconcertante complessità che devono affrontare i biologi cellulari. E proprio quando pensano di aver rinchiuso tutti i membri in un ome, iniziano le complicazioni.

Ad esempio, la rivista Science ha recentemente annunciato che “le tue cellule non hanno il genoma con cui sei nato”. Contrariamente a quanto la maggior parte delle persone è stata portata a credere da 23andMe, nessuno di noi ha “un” genoma, tranne che al momento del concepimento. Da quel momento in poi, il genoma cambia cellula dopo cellula, tessuto dopo tessuto, nel corso della vita. Questi possono aggiungere fino a decine di migliaia di cambiamenti per cellula somatica. Le modifiche al genoma mediante mutazioni o processi di sviluppo ci trasformano in universi di genomi!

Di conseguenza,ogni persona è in realtà un mosaico di genomi, che variano in tutto il corpo e spesso all'interno dello stesso organo o tessuto.Questi cambiamenti del DNA introduconouna diversità delle cellule somatiche, o non riproduttive, del corpo che può essere importante per la salute quanto le alterazioni più pervasive ereditate dai genitori.Ora, il National Institutes of Health (NIH) ha lanciato un progetto quinquennale da 140 milioni di dollari per mapparequesto universo di diversità genomica – e scopri perché è importante.[Enfasi aggiunta.]

Dan Landau la definisce “un’enorme rivoluzione nella genetica umana”. È ansioso di vedere i risultati. “Siamo solo all’inizio di questa incredibile avventura.”

Un altro articolo di revisione su Science annuncia “The Dawn of Spatial Omics”. La recensione dell'editore dice:

Tutta la biologia avviene nello spazio.Negli organismi viventi, le cellule devono interagire e assemblarsi in tessuti tridimensionali.La posizione di ciascuna cellula è importante quanto la sua natura intrinseca nel determinare come un tessuto funziona o funziona male in una malattia. Recentemente sono state inventate molte tecnologieprofilare le cellule senza rimuoverle dal loro contesto naturale , misurando l'espressione genica e il panorama normativo del genoma di una cellula insieme alla sua posizione spaziale all'interno di un tessuto. In una revisione, Bressan et al. descrivere le caratteristiche diquesti metodi, collettivamente chiamati omici spazialie discutere cosa manca loro per sbloccare il loro pieno potenziale.

Gli autori, Bressan, Battistoni e Hannon, iniziano con una fanfara: “Proprio come il sequenziamento di singole cellule ha rivoluzionato molti campi della biologia, l’omica spaziale, in cui i parametri molecolari vengono misurati in situ su campioni di tessuto intatti, è destinata a diventare potenziare una nuova generazione di scoperte scientifiche”.

La profilazione molecolare spaziale a livello tissutale (e talvolta a livello cellulare) con tecnologie “multi-omiche” consentirà ai ricercatori di studiare simultaneamente il genoma, il trascrittoma e il proteoma in situ all’interno di un organo, tessuto o cellula. Ciò aggiunge un altro livello di informazioni che era nascosto da studi precedenti.