Todo el mundo sabe que largos trozos de hilo o cables de carga y similares, tienden a enredarse rápidamente y formar nudos desagradables. Se sabe poco sobre las estructuras de nuestro material genético, cromosomas, que también constan de hilos largos que, según nuestra experiencia, es probable que se anuden. Sin embargo, hasta ahora no ha sido posible estudiar esto de forma experimental.

Investigadores de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) en Alemania han descubierto que los cromosomas pueden estar anudados. "Usamos algoritmos matemáticos para examinar modelos de cromosomas poliméricos en 3D que los colegas de la Universidad de Cambridge habían generado a partir de datos experimentales, "informó el Dr. Peter Virnau del Instituto de Física de la JGU." No ha sido posible previamente determinar si los cromosomas están realmente anudados porque no hay conocimiento suficiente de su estructura tridimensional exacta. Pero utilizando los modelos cromosómicos publicados por los especialistas en Cambridge, descubrimos que estaban enredados ".

Para sus cálculos, los físicos de Mainz utilizaron los modelos de cromosomas 3D que se publicaron en la primavera de 2017. El equipo de Mainz extendió estos modelos en ambos extremos y luego los unió, ya que solo es posible someter los anillos cerrados a análisis matemáticos para ver si contienen nudos . "Imagínese agarrando ambos extremos del cromosoma y juntándolos, ", explicó Virnau. Los investigadores luego emplearon algoritmos matemáticos especiales para examinar el modelo extendido.

El equipo de investigación de la Universidad de Mainz especula que, si bien los entrelazamientos entre los cromosomas deben eliminarse para la progresión del ciclo celular, los que están dentro de un cromosoma pueden no afectar la función y transmisión de la información genética. También hay ciertas cadenas de proteínas que tienen nudos complicados, algo que los expertos del pasado hubieran encontrado sorprendente. E incluso el ADN de los virus que atacan a las bacterias, los llamados bacteriófagos, está anudado. Si bien los nudos en estas proteínas especiales parecen formarse siempre en la misma posición, parecen ocurrir al azar en el caso de los virus. El Dr. Peter Virnau especula que lo mismo podría ocurrir también en los cromosomas.

El equipo de Mainz no puede decir todavía si sus resultados son un artefacto de la simplicidad de los modelos poliméricos utilizados para representar las estructuras cromosómicas. o si de hecho indican la forma real de los cromosomas. Sin embargo, los cálculos realizados en Cambridge y Mainz sugieren que los cromosomas pueden estar anudados.