Tirar con suficiente fuerza del ADN puede hacer que se despliegue, duplicando su longitud total. Este nuevo estado del ADN es anunciado hoy por investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven (TU / e) y la Vrije Universiteit Amsterdam (VU). Su modelo teórico predijo la existencia de este estado único, al que han denominado 'ADN hiperestirado' por el hecho de que está más extendido que cualquier forma de ADN vista antes. Un elegante experimento de microscopía confirmó esta predicción. Su trabajo aparece hoy en la revista Comunicaciones de la naturaleza .

El ADN se puede estirar como una banda elástica. Dentro del núcleo, las largas hélices dobles suelen estar arrugadas. Cuando es necesario leer la información genética, sin embargo, esas moléculas de ADN deben deformarse y abrirse, para permitir el acceso a los pares de bases individuales. Hasta la fecha, Se pensaba que el ADN solo podía extenderse un máximo de 1,7 veces su longitud normal. Por extraño que parezca, nadie había investigado cómo podía, quizás, ser estirado aún más.

Un modelo teórico primero trajo esta posibilidad a la atención de los investigadores de TU Eindhoven. Como entonces estudiante de pregrado, Koen Schakenraad (que ganó el premio Lorentz al mejor proyecto de graduación en física teórica y ahora está realizando un doctorado en Leiden) quería describir las mediciones anteriores de VU del estiramiento del ADN. "Logramos hacer eso pero, para nuestra sorpresa, nuestro modelo también predijo otro, una forma de ADN bastante desconocida, un total dos veces más de lo normal, "dice Paul van der Schoot, uno de los investigadores de TU / e.

Manos y ojos microscópicos

Sus colegas de VU Amsterdam fueron a buscar este nuevo estado, con la esperanza de confirmarlo en experimentos mediante el uso de una combinación de microscopía de fuerza y ​​fluorescencia. "Es como tener manos y ojos microscópicos, "dice Iddo Heller, uno de los investigadores de la VU Amsterdam. "Tiras de una sola molécula de ADN, e inmediatamente ves lo que está sucediendo ". Al iluminar literalmente el ADN, pudieron demostrar que el nuevo estado realmente existe.

La evidencia sacada a la luz

"Para estirar el ADN utilizamos moléculas fluorescentes llamadas intercaladores que se conectan al ADN entre los pares de bases, "explica Heller." Estas moléculas se iluminan bajo el microscopio. Entonces, en el estado normal del ADN sin intercaladores, la imagen es oscura. Cuanto más se estira el ADN, y cuantos más intercaladores se adjuntan, cuanto más se ilumina la imagen. En el final, una duplicación de la intensidad de la luz proporcionó la evidencia del nuevo estado que estábamos buscando ".

No se sabe con certeza si el ADN de doble longitud está realmente presente en la célula. "Pero el descubrimiento podría proporcionar más claridad sobre cómo el ADN se estira realmente en el núcleo de la célula; todavía quedan muchas preguntas al respecto, ", dice Van der Schoot. Los resultados también pueden resultar relevantes para el campo relativamente nuevo del" origami de ADN, "" donde los investigadores 'juegan' con el ADN basándose en sus propiedades mecánicas, por ejemplo para fabricar nuevos materiales, "dice Heller.

Van der Schoot cree que este descubrimiento destaca una vez más la importancia de la investigación fundamental. "Casi toda la investigación aplicada tiene un componente fundamental. En este caso fue la teoría la que impulsó este descubrimiento". Heller habla de "una de las colaboraciones más agradables entre físicos teóricos y experimentales. Completa el círculo, ", dice." Comenzó con una observación, que fue seguida por una teoría. Esa teoría hizo predicciones que posteriormente pudimos confirmar mediante una observación ".