L’Institut de Recerca Biomèdica de Barcelona (IRB Barcelona), ubicat al Parc Científic de la Universitat de Barcelona (PCB-UB), ha liderat, juntament amb la Universitat de Cambridge, UT Southwestern Medical Center i el Howard Hughes Medical Institute, la creació d'una nova eina computacional. Publicada a Nature Communications, OpenCGChromatin permet simular amb un alt nivell de detall molecular com s'organitza la cromatina, l'estructura que compacta l'ADN dins del nucli cel·lular.
La cromatina es forma quan l'ADN s'enrotlla al voltant de proteïnes anomenades histones, formant nucleosomes que s'agrupen. Aquesta organització és crucial per a la lectura dels gens i la reparació de l'ADN. Estudiar els seus canvis i interaccions moleculars ha estat un repte experimental, però OpenCGChromatin ofereix una solució mitjançant simulacions.
El Dr. Modesto Orozco, cap del laboratori de Modelització Molecular i Bioinformàtica de l'IRB Barcelona i codirector de l'estudi, explica que l'eina permet relacionar les interaccions moleculars individuals amb el comportament de fragments més grans de cromatina, entenent com petits canvis moleculars afecten l'empaquetament de l'ADN. La professora Rosana Collepardo-Guevara, de la Universitat de Cambridge, també codirectora, destaca que la inspiració va venir del treball experimental del grup del professor Michael Rosen.
Aquesta eina combina una representació detallada de l'ADN i les proteïnes amb una gran eficiència computacional. Permet estudiar sistemes de cromatina fins a deu vegades més grans que els models anteriors, incloent-hi centenars de nucleosomes. Les simulacions validen observacions experimentals i revelen moviments de regions flexibles de les histones difícils de resoldre experimentalment.
Kieran Russell, primer autor de l'estudi, ha portat la modelització de la cromatina a un nou nivell, permetent simular sistemes a una escala i detall molecular abans inabastables. OpenCGChromatin connecta la composició química amb l'organització genòmica a diferents escales, obrint noves preguntes computacionals. Segons David Farré-Gil, també autor, les simulacions ajuden a entendre com canvis en la distància entre nucleosomes o modificacions químiques afecten el comportament de la cromatina.
OpenCGChromatin es distribueix com a programari de codi obert, posant a disposició d'altres equips de recerca una potent eina per estudiar els principis físics de l'organització del genoma.
