Mapas celulares multimodales como base para la genómica estructural y funcional

Área de la Ciencia:

• Biología celular
• Biología estructural
• La genómica

Sus antecedentes:

• Las células humanas poseen una arquitectura subcelular compleja y en gran medida inexplorada.
• Comprender esta organización es crucial para descifrar las funciones celulares y los mecanismos de la enfermedad.

Objetivo del estudio:

• Para crear un mapa completo de la arquitectura subcelular humana.
• Identificar y caracterizar los conjuntos moleculares y sus funciones.
• Explorar las implicaciones de este mapa para la biología estructural y la genómica del cáncer.

Principales métodos:

• Medición conjunta de las interacciones biofísicas y imágenes de inmunofluorescencia para más de 5.100 proteínas en células U2OS.
• Integración de datos multimodal auto-supervisada para resolver ensamblajes moleculares.
• Validación sistemática mediante cromatografía de exclusión de tamaño de célula entera y anotación con modelos de lenguaje de gran tamaño.

Principales resultados:

• Se resolvieron 275 ensamblajes moleculares en un rango de 10^-8 a 10^-5 m.
• Estructuras determinadas para 111 complejos heterodiméricos y un conjunto Rag-Ragulator expandido.
• Se asignaron nuevas funciones a 975 proteínas, se identificaron conjuntos específicos de tipo celular e implicaron 102 nuevas proteínas cancerosas mediante el análisis de genomas de cáncer pediátrico.

Conclusiones:

• El mapa global proporciona un recurso fundamental para la biología celular estructural y funcional.
• Este trabajo avanza nuestra comprensión de la organización celular y su papel en la salud y la enfermedad.
• El portal de visualización celular y el kit de herramientas de mapeo ofrecen una plataforma valiosa para futuras investigaciones.