Hallan una nueva estructura en nuestro ADN, distinta de la «doble hélice» Tiene forma de «nudo retorcido» y ha sido localizada por primera vez en células vivas

martes, 24 de abril de 2018

Hallan una nueva estructura en nuestro ADN, distinta de la «doble hélice»
Tiene forma de «nudo retorcido» y ha sido localizada por primera vez en células vivas

Un equipo de biólogos australianos acaba de descubrir que el ADN de nuestras células no solo se organiza en la clásica forma de doble hélice que todos conocemos. Muy al contrario, otras estructuras más complejas y que hasta ahora solo se habían manifestado en muestras de laboratorio, han sido encontradas por primera vez en células vivas, en un hallazgo que podría cambiar la biología celular para siempre. ¿Qué son y para qué sirven estas nuevas estructuras? ¿Qué efectos tienen en el cuerpo humano? Nadie lo sabe por ahora. El estudio se acaba de publicar en Nature Chemistry.

El descubrimiento de lo que los investigadores describen como un "nudo retorcido" de ADN en el interior de las células vivas confirma que el diseño de nuestro código genético es mucho más complejo e intrincado de lo que se creía.

En lo más profundo de las células de nuestro cuerpo yace nuestro ADN. La información escrita en su código (unos seis mil millones de letras A, C, G y T), proporciona instrucciones precisas sobre cómo se construyen y cómo funcionan nuestros cuerpos.

Desde que la estructura del ADN fuera descubierta por Watson y Cricken 1953, la icónica forma de la "doble hélice" ha cautivado la imaginación del público. Pero ahora sabemos que el ADN pueden organizarse, también, de maneras completamente diferentes. Aunque ignoramos el por qué y la función que podrían tener estas nuevas y sorprendentes estructuras.

"Cuando la mayoría de nosotros hablamos de ADN -explica Daniel Christ, del Instituto Garvan de Investigación Médica en Australia y coautor del estudio- pensamos en la doble hélice. Pero esta nueva investigación nos recuerda que existen estructuras de ADN totalmente diferentes, que podrían ser muy importantes para nuestras células".


El nuevo componente de ADN identificado por los científicos recibe el nombre de "motivo intercalado" (o "i-motif " en su acepción en inglés) y fue descubierto en la década de los noventa, aunque hasta el momento solo había sido visto in vitro y nunca en células vivas.
Ahora, gracias al trabajo de Christ y su equipo, sabemos que el i-motif ocurre de forma natural en las células humanas, lo que significa que a partir de ahora los investigadores deberán prestar mucha atención a esta nueva estructura y a su papel en la biología de nuestras células.

Un nudo de cuatro hebras

En palabras de Marcel Dinger, otro de los firmantes del artículo de Nature, "El i-motif es un 'nudo' de ADN de cuatro hebras. En la estructura del nudo, las letras C (citosina) de una misma hebra de ADN se unen entre sí, lo que es muy diferente de una doble hélice, donde las 'letras' de hebras opuestas se reconocen entre sí, y donde las C se unen a a las G (guaninas)".

Para el investigador principal, Mahdi Zeraati, el i-motif es, además, solo una entre un número indeterminado de estructuras que no tienen la clásica forma de doble hélice y que también existen en el interior de cada una de nuestras células.

Para llevar a cabo su estudio, Zeraati y sus colegas desarrollaron un fragmento de anticuerpo (llamado iMab) capaz de reconocer y unirse específicamente a los i-motifs. Cuando ésto sucedía, su ubicación exacta quedaba resaltada con un brillo de color verde fluorescente.

"Lo más excitante -asegura Zeraati- es que pudimos ver esas manchas verdes, los i-motifs, apareciendo y desapareciendo en el transcurso del tiempo, por lo que sabemos que se están formando, disolviendo y volviendo a formar".

Activar genes

Aunque todavía hay mucho que aprender sobre cómo funciona esta nueva estructura, los investigadores creen que los i-motifs transitorios se suelen formar tarde en el ciclo de vida de una célula, concretamente en la fase llamada "G1 tardía", cuando el ADN es "leído" más activamente para su copia. Los i-motif también tienden a aparecer en las denominadas "regiones promotoras" (áreas del ADN que controlan si los genes se activan o desactivan) y en los telómeros, marcadores genéticos asociados con el envejecimiento.

"Creemos que el ir y venir de los i-motifs es una pista de lo que hacen -continúa Zeraati-. Y parece probable que estén allí para ayudar a activar o desactivar genes, y para determinar si un gen se lee activamente o no".

"Estas conformaciones de ADN alternativas -concluye el investigador- podrían ser importantes para que las proteínas de la célula reconozcan su secuencia de ADN análoga y ejerzan sus funciones reguladoras. Por lo tanto, la formación de estas estructuras podría ser de suma importancia para que la célula funcione normalmente. Y cualquier aberración en estas estructuras podría tener graves consecuencias patológicas".

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