Puede que sea la estructura más famosa de la biología, pero no fue hasta hace unos años que el biofísico Enzo di Fabrizio y sus colegas tomaron las primeras imágenes directas de la doble hélice del ADN con un microscopio electrónico.

Ahora, di Fabrizio y su grupo de laboratorio en KAUST han mejorado su técnica innovadora, ajustar el protocolo para hacerlo más simple y rápido.

"Es una alternativa eficiente y de alto rendimiento a las técnicas más convencionales, "dice Monica Marini, becario postdoctoral en el laboratorio de di Fabrizio y primer autor del nuevo estudio.

La imagen que ayudó a Watson y Crick a descifrar la estructura en forma de sacacorchos del ADN hace 65 años fue tomada usando una técnica llamada cristalografía de rayos X, que implica la dispersión de la radiación electromagnética de los átomos en una forma cristalizada de ADN. Por décadas, esta era la única forma de obtener representaciones tridimensionales de los componentes básicos de la vida.

Pero esas imágenes eran solo abstracciones, basado en interpretaciones de rayos X difractados. No eran fotografías reales. Y no fue hasta 2012, cuando di Fabrizio, de vuelta en su Italia natal, produjo la primera imagen directa del ADN, que los investigadores obtuvieron una imagen fiel de la doble hélice.

Di Fabrizio se mudó a KAUST en 2013, y durante los últimos cinco años, su grupo ha ido mejorando y construyendo constantemente sobre el protocolo de imágenes original, que involucró microscopía electrónica de transmisión (TEM), una técnica en la que se transmiten electrones a una película fotográfica.

Su método consiste en esparcir diminutas gotas de fluido que contienen ADN sobre obleas de silicio grabadas con diminutos pilares cilíndricos y agujeros. A medida que las gotas se secan, el ADN se extiende a través del lecho microscópico de pilares, creando carretes de hilo interconectado.

Previamente, El equipo de Di Fabrizio había aplicado TEM para capturar imágenes de las cadenas de ADN directamente. Pero ahora, también han realizado un análisis de difracción más sencillo de los haces TEM, lo que "creó un experimento que es bastante similar, en términos de principios físicos, al hecho por los científicos que descubrieron por primera vez la estructura del ADN, "dice Andrea Falqui, otro miembro de la facultad de KAUST que ha colaborado con di Fabrizio en trabajos anteriores.

Como muestran di Fabrizio y Marini, este enfoque basado en la difracción produjo imágenes que midieron la distancia entre los peldaños de la escalera de ADN con la misma precisión que las imágenes TEM directas. Ahora, los investigadores planean utilizar esta técnica para obtener imágenes de arreglos de ADN más complejos. Por ejemplo, quieren observar el ADN cuando interactúa con las proteínas, drogas o metales pesados.

Todas estas interacciones "pueden causar variaciones en la conformación prístina de la doble hélice, "Marini dice, y pronto deberían tener la evidencia fotográfica para ver esos cambios en detalle.