La apertura del ADN se produce cuando los "peldaños" moleculares de la famosa escalera de doble hélice se rompen. Este paso crucial está en el corazón de muchos procesos de la vida, incluidos aquellos que permiten que las células se dividan y reparen el ADN.
Utilizando un método computacional conocido como simulaciones de "grano grueso", investigadores con sede en RIKEN en Japón han animado con éxito uno de los pasos más importantes en el desentrañamiento del ADN, llamado "descomprimir".
"Nuestros modelos representan el ADN como cadenas de pequeñas esferas conectadas por manantiales, y el agua que las rodea como un continuo denso", dice Masaki Susa del Programa Interdisciplinario de Ciencias Teóricas y Matemáticas de RIKEN.
El equipo de investigación utilizó una supercomputadora para simular el movimiento de mil millones de pares de bases de ADN (o "peldaños" de la escalera del ADN). Descubrieron que estas pequeñas cuentas se mueven de una manera sorprendentemente consistente con las mediciones experimentales de la flexibilidad y elasticidad del ADN, lo que brinda confianza de que su método está capturando la esencia del comportamiento físico del ADN.
"Nuestros cálculos revelan en detalle cómo el movimiento térmico permite que el ADN se abra. A medida que los pares de bases individuales se rompen, exponen el ADN monocatenario 'pegajoso' listo para unirse con otras moléculas, un paso fundamental en el procesamiento del ADN", dice el líder del equipo Hiroshi Orland .
El segmento abierto revolotea en el ambiente acuoso, ondeando como una bandera. "Este aleteo es esencial para comprender la dinámica del ADN, ya que es la forma en que el ADN interactúa con las proteínas y otras moléculas que lo rodean", dice Susa.
Las simulaciones de "grano grueso" son relativamente rápidas y el equipo está utilizando ahora esta técnica para estudiar fragmentos de ADN aún más grandes y simular la apertura y el cierre completos de estas moléculas de doble cadena.
La investigación aparece en la revista Nucleic Acids Research.
