La forma en que se pliega el ADN determina en gran medida qué genes se leen. John van Noort y su grupo han cuantificado la facilidad con la que se apilan las piezas de ADN enrolladas. Esto cuesta menos energía de lo que se suponía anteriormente. Publicación en Revista biofísica .

Cada célula contiene varios metros de ADN, que tiene que ser enrollado para encajar dentro de un núcleo celular que mide unos pocos micrómetros. Aunque el ADN consta exactamente de la misma cadena de miles de millones de letras que codifican proteínas, hay muchos tipos diferentes de células, como las células nerviosas, células sanguíneas o células grasas, cada uno produce una combinación específica de proteínas. ¿Cómo sabe una célula nerviosa qué proteínas necesita? ¿Y cómo sabe siquiera que es una célula nerviosa? La forma en que se pliega el ADN determina en gran medida qué genes se leen. La hélice de ADN está estrechamente enrollada y, por lo tanto, es poco legible en sitios con código irrelevante, pero está muy bien distribuido donde reside el código útil. John van Noort y su grupo han estudiado este proceso mediante la simulación de la facilidad con la que se apilan las partes de ADN enrolladas (nucleosomas). Los nucleosomas apilados son aún más difíciles de leer.

Los investigadores observaron cuánta energía cuesta doblar el ADN entre dos nucleosomas. Porque la naturaleza siempre elige el camino de menor resistencia, esto determina cómo se pliega nuestro ADN. Ganas energía apilando nucleosomas, pero si cuesta más energía doblar el ADN que conecta los nucleosomas, no sucederá. Van Noort realizó las llamadas simulaciones de Monte Carlo para tres escenarios en los que tomó nucleosomas vecinos y los apiló, o hizo dos pilas de nucleosomas pares e impares, o apagar completamente su interacción. Probó cientos de miles de estructuras y comprobó cada vez si su forma era energéticamente más ventajosa.

"Hemos cuantificado con precisión la facilidad con la que se apilan los nucleosomas, ", dice Van Noort." Encontramos que doblar el ADN entre los nucleosomas cuesta menos energía de lo que se suponía anteriormente, así que se formarán estructuras diferentes de lo que pensábamos. "Los científicos ahora pueden usar los resultados para proporcionar sus ideas sobre el plegamiento de nucleosomas con números concretos. Les permite comprender mejor cómo una célula regula la actividad de sus genes al plegar el ADN. Van Noort:" Si al final entendemos con gran detalle cómo se las arreglan para hacer esto, también podríamos reconocer dónde van las cosas mal en la vida real. Debido a que el plegamiento del ADN es un proceso tan fundamental, hay muchas condiciones médicas en las que esto juega un papel ".