La comprensión del comportamiento y la estructura del ADN acaba de dar un gran paso hacia adelante, gracias a nuevas imágenes de alta resolución que revelan cómo la molécula gira para apretarse en los núcleos celulares.
Apareciendo en la revista Nature Communications, las increíbles imágenes nuevas permitieron a los investigadores observar átomos individuales dentro de una molécula de ADN, rastreando su movimiento mientras realizan su danza contorsionista.
La mayoría de la gente está familiarizada con la estructura icónica de doble hélice del ADN, sin embargo, esta imagen limpia y estática no refleja con precisión las formas complejas que adopta la molécula en la vida real.
Para meterse en el núcleo de una célula, nuestro material genético debe retorcerse y enrollarse sobre sí mismo, un proceso conocido como superenrollamiento. Hacerlo permite que la asombrosa cantidad de dos metros (6,6 pies) de ADN se empaqueten en cada célula del cuerpo humano.
Las nuevas imágenes revelan que el ADN es mucho más dinámico de lo que se pensaba anteriormente y que baila constantemente para formar una variedad de formas diversas en constante cambio. Según los autores del estudio, cuantas más formas inusuales adopta una molécula, más oportunidades tiene de unirse a otros sustratos, aumentando así su capacidad para llevar a cabo sus diversas funciones.
En reacción a estas asombrosas imágenes, la autora del estudio, la Dra. Alice Pyne de la Universidad de Sheffield, comentó que “ver para creer, pero con algo tan pequeño como el ADN, ver la estructura helicoidal de toda la molécula de ADN fue extremadamente desafiante”.
“Los videos que hemos desarrollado nos permiten observar la torsión del ADN con un nivel de detalle nunca antes visto”.
Para producir las imágenes, el equipo utilizó una combinación de microscopía de fuerza atómica y simulaciones de dinámica molecular. Si bien las técnicas microscópicas anteriores solo han logrado generar imágenes estáticas de ADN, este nuevo enfoque permitió a los investigadores crear secuencias dinámicas que revelan los movimientos de torsión de la molécula.
Para este estudio, los autores observaron específicamente los minicírculos de ADN, que se unen en los extremos para formar un bucle. Las muestras que observaron fueron diseñadas y aisladas de bacterias, pero anteriormente se había encontrado que se encontraban de forma natural en las células.
Cuando examinaron estos minicírculos en su estado relajado y desenrollado, los investigadores notaron que el ADN permanecía bastante inmóvil. Sin embargo, una vez que retorcieron este material genético, descubrieron que cobró vida y comenzaron a moverse para adoptar una sucesión de poses exóticas.
La bióloga del Baylor College of Medicine Lynn Zechiedrich, quien hizo los minicírculos para el estudio, comentó que las imágenes indican cuán “arrugado, burbujeado, retorcido, desnaturalizado y de forma extraña” se vuelve el ADN cuando se aprieta en una célula.
Según los investigadores, aumentar nuestra comprensión de las formas en que el ADN se pliega en formas compactas podría ser la clave para desarrollar nuevas terapias genéticas para una variedad de afecciones médicas intratables.
Con información de IFL Science
