Con la ayuda de la física y un imán minúsculo, los investigadores han descubierto una nueva estructura de ADN telomérico. Los telómeros a veces se consideran la clave para vivir más tiempo. Protegen los genes del daño, pero se acortan un poco cada vez que una célula se divide. Si se acortan demasiado, la célula muere. El nuevo descubrimiento nos ayudará a comprender el envejecimiento y la enfermedad.

La física no es la primera disciplina científica que viene a la mente al mencionar el ADN. Pero John van Noort del Instituto de Física de Leiden (LION) es uno de los científicos que encontró la nueva estructura del ADN. Biofísico, utiliza métodos de la física para experimentos biológicos. Esto también llamó la atención de los biólogos de la Universidad Tecnológica de Nanyan en Singapur. Le pidieron que ayudara a estudiar la estructura del ADN de los telómeros. Han publicado los resultados en Nature .

Cadena de cuentas

En cada célula de nuestro cuerpo hay cromosomas que portan genes que determinan nuestras características (cómo nos vemos, por ejemplo). En los extremos de estos cromosomas hay telómeros, que protegen a los cromosomas del daño. Son un poco como aglets, las puntas de plástico al final de un cordón.

El ADN entre los telómeros tiene dos metros de largo, por lo que debe plegarse para caber en una célula. Esto se logra envolviendo el ADN que se envuelve alrededor de paquetes de proteínas; juntos, el ADN y las proteínas se denominan nucleosoma. Estos están dispuestos en algo similar a un collar de cuentas, con un nucleosoma, una pieza de ADN libre (o no unido), un nucleosoma, etc.

Esta cadena de cuentas luego se pliega aún más. Cómo lo hace depende de la longitud del ADN entre los nucleosomas, las cuentas en la cuerda. Ya se conocían dos estructuras que se producen tras el plegamiento. En uno de ellos, dos cuentas adyacentes se pegan y el ADN libre cuelga entre ellas (fig. 2A). Si el trozo de ADN entre las cuentas es más corto, las cuentas adyacentes no logran pegarse. Luego se forman dos pilas una al lado de la otra (fig. 2B).

En su estudio, Van Noort y sus colegas encontraron otra estructura de telómero. Aquí los nucleosomas están mucho más juntos, por lo que ya no hay ADN libre entre las perlas. Esto finalmente crea una gran hélice o espiral de ADN (fig. 2C).

La nueva estructura se descubrió con una combinación de microscopía electrónica y espectroscopía de fuerza molecular. La última técnica proviene del laboratorio de Van Noort. Aquí, un extremo del ADN se une a un portaobjetos de vidrio y una pequeña bola magnética se pega al otro. Un conjunto de imanes fuertes sobre esta bola luego separa el collar de perlas. Al medir la cantidad de fuerza necesaria para separar las cuentas una por una, obtienes más información sobre cómo se dobla la cuerda. Luego, los investigadores en Singapur usaron un microscopio electrónico para obtener una mejor imagen de la estructura.

La estructura, dice Van Noort, es "el santo grial de la biología molecular". Si conocemos la estructura de las moléculas, esto nos dará más información sobre cómo se activan y desactivan los genes y cómo las enzimas en las células se ocupan de los telómeros:cómo reparan y copian el ADN, por ejemplo. El descubrimiento de la nueva estructura telomérica mejorará nuestra comprensión de los componentes básicos del cuerpo. Y eso, a su vez, nos ayudará en última instancia a estudiar el envejecimiento y enfermedades como el cáncer y desarrollar medicamentos para combatirlos. + Explora más

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