El Instituto Médico Sanford Burnham Prebys, en colaboración con científicos de Hong Kong, publicó una investigación en Genome Biology, proponiendo el "modelo de papa" para la estructura tridimensional de la cromatina, proporcionando una nueva perspectiva para entender la relación entre la organización espacial del genoma y la regulación génica. Este descubrimiento ayuda a explicar los mecanismos moleculares de enfermedades como trastornos del desarrollo y cáncer. Muchas regiones del genoma forman dominios de asociación topológica (TAD). Las partes del genoma dentro de estos dominios pueden interactuar más frecuentemente entre sí, mientras que a menudo están aisladas de regiones fuera de los dominios. Este diagrama esquemático muestra la relación entre la proporción de interacciones en dominios similares a TAD (scDomains) en una sola célula y la posición de los loci genómicos relativa a la estructura tridimensional de su scDomain.

El equipo de investigación descubrió mediante imagen de alta resolución que la cromatina forma estructuras esféricas irregulares similares a papas en el núcleo celular. En estas estructuras tridimensionales llamadas dominios de asociación topológica (TAD), las regiones genómicas en la superficie son más accesibles a factores reguladores, mostrando mayor actividad; mientras que las regiones profundamente enterradas en el núcleo son relativamente silenciadas. La autora principal, la Dra. Kelly Yichen Li, declaró: "El indicador de 'centralidad' que desarrollamos puede posicionar con precisión la ubicación espacial de los genes en los grumos de cromatina, lo que está significativamente relacionado con sus niveles de expresión".

El estudio reveló que el 12% de las anomalías genómicas en células de cáncer de mama están relacionadas con el desorden en la estructura de la cromatina. La autora senior, la Dra. Yuk-Lap Yip, comparó: "Al igual que la piel de la papa protege el almidón interno, el empaquetado tridimensional de la cromatina determina si los genes pueden ser 'iluminados' por señales reguladoras". El método de cuantificación desarrollado por el equipo se puede aplicar a múltiples tipos celulares, proporcionando nuevas herramientas para estudiar la diferenciación de células madre musculares y distrofia muscular.