Tendencias21

El ADN se enrolla y desenrolla asimétricamente, como un yoyó

Científicos de la Universidad de Illinois (EE.UU.) han descubierto que la cadena de ADN es asimétrica, es decir, que se enrolla en un sentido y se desenrolla en el otro, como un yoyó. Esta propiedad física depende de la secuencia genética, que es la que determina la flexibilidad y por tanto la estabilidad del paquete de ADN dentro de la célula.

El ADN se enrolla y desenrolla asimétricamente, como un yoyó

Para empaquetar dos metros de ADN en una célula microscópica, la cadena de información genética debe enrollarse muy cuidadosamente en los cromosomas. Sorprendentemente, la secuencia de ADN hace que se enrolle y desenrolle de forma parecida a un yoyó, según explican científicos de la Universidad de Illinois (EE.UU.) en Cell.

«Descubrimos este aspecto interesante del ADN desde el punto de vista de la física: que su secuencia determina la flexibilidad y por lo tanto la estabilidad del paquete de ADN dentro de la célula», explica el profesor de Física Taekjip Ha, que es miembro del Instituto Woese R. Carl de Biología Genómica de la universidad, en la información de ésta. «Esto es en realidad física del ADN muy elemental. Mucha gente pensaba que deberíamos haber sabido esto hace muchas décadas, pero todavía hay sorpresas en la física del ADN».

El ADN está empaquetado en cromosomas, que se asemejan a pulseras de cuentas. La cadena de ADN se enrolla alrededor de granos, llamados histonas, para crear nucleosomas. Estos nucleosomas se trenzan juntos en cadenas de cuentas que están intrincadamente entretejidos en los cromosomas.

Los científicos sabían que el ADN podría desenrrollarse del nucleosoma, pero se asumía que los dos extremos eran simétricos, lo que significaba que desenrollar el ADN sería como desatar un zapato. Los investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han descubierto que el ADN es en realidad muy asimétrico, como la cadena que envuelve un yoyo. Tirar de un extremo del ADN simplemente apretará la bobina, mientras que tirar del otro lo desenrolla como un yoyó.

La física de este empaquetamiento del nucleosoma está determinada por la secuencia del ADN, que hace que la cadena de ADN sea lo suficientemente flexible para satisfacer dos principios conflictivos: tiene que ser lo suficientemente estable como para compactar el ADN, pero lo suficientemente dinámica para que la hebra pueda desenrollarse y leída para producir proteínas.

«Hay muchos buenos estudios que demuestran que cambiar la secuencia del gen afectará otras cosas. Se podrían crear diferentes proteínas, por ejemplo», recuerda Ha. «Pero nadie había pensado realmente en que los cambios en la secuencia tuvieran un efecto sobre la física del ADN, que a su vez provocan cambios en la biología.»

Asimetría

La investigación de Ja ha demostrado que es más fácil para la maquinaria de fabricación de proteínas de la célula leer desde el extremo «débil» del nucleosoma, el que se desenrolla con mayor facilidad. Creen que las mutaciones genéticas relacionadas con las enfermedades, como el cáncer, alteran la estabilidad del nucleosoma.

«Esto podría tener un gran impacto en cómo se lee la información y cómo se producen las diferentes proteínas», piensa Ha. «Por ejemplo, puede que las proteínas que combaten el cáncer y las proteínas causantes del cáncer se fabriquen de manera diferente en función de los cambios en la flexibilidad y la estabilidad del ADN causados por mutaciones.»

El científico Ha planea utilizar secuenciación de última generación para determinar la flexibilidad de un genoma completo. Tiene la esperanza de crear el primer mapa de las propiedades físicas de todo el genoma. También quiere saber si las mutaciones pueden hacer que el ADN sea más fácil o más difícil de leer.

Referencia bibliográfica:

Thuy T.M. Ngo, Qiucen Zhang, Ruobo Zhou, Jaya G. Yodh, Taekjip Ha: Asymmetric Unwrapping of Nucleosomes under Tension Directed by DNA Local Flexibility. Cell (2015). DOI: 10.1016/j.cell.2015.02.001

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Los astrónomos observan un misterioso glóbulo cometario vagando por el cosmos 27 marzo, 2024
    Utilizando el Telescopio de rastreo VLT (VST) los científicos han producido una imagen impactante de GN 16.43.7.01, un glóbulo cometario situado a 5.000 años luz de distancia de la Tierra, en la constelación de Escorpio. Se trata de pequeñas y débiles nubes interestelares de gas y polvo cósmico, con una forma similar a la de […]
    Pablo Javier Piacente
  • Sería inminente el hallazgo de vida extraterrestre en Europa, una de las lunas de Júpiter 27 marzo, 2024
    Basado en experimentos recientes, un grupo de científicos determinó en un nuevo estudio que un instrumento en particular a bordo de la futura misión Europa Clipper de la NASA, denominado SUrface Dust Analyzer, era tan sensible que probablemente podría detectar signos de vida extraterrestre en granos individuales de hielo expulsados por Europa, la luna helada […]
    Pablo Javier Piacente
  • ¿La criopreservación es el paso necesario para la resurrección moderna? 27 marzo, 2024
    En España hay cinco casos de personas sometidas a criopreservación después de fallecer, a la espera de que la tecnología permita, tal vez, volverlos a la vida en los años 50 de este siglo.
    José Luis Cordeiro (*)
  • Crean un cerebro fantasma en forma de cubo impreso en 3D 27 marzo, 2024
    Investigadores austriacos han desarrollado un modelo de cerebro impreso en 3D basado en la estructura de las fibras cerebrales visibles mediante imágenes de resonancia magnética. Permite estudiar la compleja red neuronal con una precisión sin precedentes.
    Redacción T21
  • El océano se está desgarrando 26 marzo, 2024
    2.000 terremotos en un día en Canadá insinúan el nacimiento de una nueva corteza oceánica frente a la costa de la isla de Vancouver: está a punto de nacer a través de una ruptura magmática en las profundidades del mar.
    Pablo Javier Piacente
  • Simulan una explosión termonuclear en un superordenador 26 marzo, 2024
    Una simulación por superordenador nos brinda nuevos conocimientos sobre el comportamiento de las estrellas de neutrones: al evocar la explosión termonuclear que tiene lugar cuando estos monstruos cósmicos devoran a otra estrella, los investigadores logran avanzar en la comprensión de los fenómenos más extremos que suceden en el cosmos.
    Pablo Javier Piacente
  • Las matemáticas tienen la clave para erradicar el machismo 26 marzo, 2024
    Las matemáticas demuestran que si una parte significativa de las mujeres de una población (superando el límite del 45%) se comporta solidariamente con otras mujeres (como si fuesen hermanas), el machismo se extingue.
    Alicia Domínguez y Eduardo Costas (*)
  • El cerebro nos invita a soñar despiertos y luego nos rescata del ensueño 26 marzo, 2024
    El cerebro dispone de un doble mecanismo que, por un lado, nos inspira la creatividad provocando que soñemos despiertos, y por otro, nos devuelve a la realidad para sacarnos de la divagación inútil.
    Redacción T21
  • Las ondas cerebrales se mueven en direcciones opuestas para crear recuerdos y luego para recuperarlos 25 marzo, 2024
    Los científicos descubrieron que las ondas cerebrales tendían a moverse desde la parte posterior del cerebro hacia el frente mientras las personas guardaban algo en su memoria. Por el contrario, cuando buscaban recordar la misma información, esas ondas se movían en la dirección opuesta, desde el frente hacia la parte posterior del cerebro.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una de las estrellas más antiguas del Universo muy cerca de la Vía Láctea 25 marzo, 2024
    La estrella LMC 119 fue apreciada en la Gran Nube de Magallanes, muy cerca de la Vía Láctea, y es la primera estrella de la segunda generación de formación estelar del Universo que se ha identificado en otra galaxia. Esta estrella, una de las más antiguas en el cosmos descubiertas hasta hoy, proporciona una ventana […]
    Pablo Javier Piacente