El descubrimiento podría conducir a nuevas formas de combatir el cáncer y las enfermedades asociadas con el envejecimiento, que a menudo son el resultado de una rotura del ADN.
La explicación sorprendente es que la gran mayoría de las roturas del ADN se deben a una propiedad física común del propio ADN.
"No se necesitan insultos químicos. Es simplemente una consecuencia de la molécula de ADN", dijo el biofísico H. Kim, líder del estudio publicado el 12 de marzo en la revista eLife.
En 1972, un físico teórico llamado David Bauer predijo que cuando se forma una burbuja monocatenaria de ADN en la hélice bicatenaria, puede deformar la estructura y provocar que se doble. Esta burbuja se forma cuando la molécula de ADN, que se asemeja a una escalera retorcida, tiene sólo los peldaños, las moléculas planas de ADN conocidas como bases, y le faltan los rieles laterales.
El equipo de Kim verificó la predicción de Bauer, proporcionando la primera evidencia experimental de que las burbujas de ADN pueden doblarse. Estas burbujas monocatenarias pueden ocurrir naturalmente a través de fluctuaciones térmicas que alteran la estructura de doble hélice. El equipo descubrió que a medida que aumenta el tamaño de la burbuja, también aumenta la probabilidad de que el ADN se doble, lo que provoca una rotura cromosómica.
"Una burbuja se forma espontáneamente y, si es lo suficientemente grande, se dobla", dijo Kim. "No hay forma de que un organismo vivo pueda prevenir estas burbujas naturales".
Debido a que una burbuja monocatenaria puede ocurrir en cualquier parte de la secuencia de ADN, Kim y su equipo demostraron que las roturas asociadas con el mecanismo de rotura de burbujas pueden ocurrir potencialmente en cualquier ubicación de un cromosoma. Este mecanismo de inestabilidad cromosómica también podría proporcionar una explicación de por qué los reordenamientos cromosómicos son comunes en ciertas áreas de los cromosomas. Este fenómeno se observa en los genomas del cáncer y en los genomas asociados con enfermedades como el autismo.
"Este trabajo representa un cambio de paradigma en la forma en que pensamos sobre la inestabilidad cromosómica y potencialmente muchas enfermedades asociadas con ella", dijo Kim, miembro del Departamento de Biología Molecular de UC Berkeley y del Instituto de Neurociencia Helen Wills.
