Descubierta una nueva forma de ADN que no es la “doble hélice” que conocíamos

Zeraati et al

Un equipo de biólogos australianos acaba de descubrir la existencia de una nueva estructura de ADN nunca antes vista en las células vivas. Descrito como un "nudo retorcido" de ADN, el descubrimiento confirma que nuestro complejo código genético está diseñado con una simetría más intrincada que la estructura de doble hélice que todo el mundo conoce, y las formas en que estas variantes moleculares afectan cómo funciona nuestra biología.

"Cuando la mayoría de nosotros pensamos en el ADN, pensamos en la doble hélice", dice el investigador de anticuerpos terapéuticos Daniel Christ del Instituto Garvan de Investigación Médica en Australia. "Esta nueva investigación nos recuerda que existen estructuras de ADN totalmente diferentes, y que podrían ser importantes para nuestras células".

El nuevo componente de ADN que el equipo identificó se llama estructura de motivo intercalado (i-motif), la cual fue descubierta por los investigadores en la década de 1990, pero hasta ahora solo se había presenciado in vitro, no en las células vivas. Los resultados del estudio han sido publicados en Nature Chemistry.

La nueva forma parece ser de importancia

Ahora, gracias al equipo australiano sabemos que el i-motif ocurre de forma natural en las células humanas, lo que significa que esta estructura es importante en la biología celular y exige una nueva atención por parte de los investigadores.

"El i-motif es un 'nudo' de ADN de cuatro hebras", explica el genomólogo Marcel Dinger, quien codirigió la investigación. "En la estructura del nudo, las letras C (citosina) de una misma hebra de ADN se unen entre sí, lo que es muy diferente de una doble hélice, donde las 'letras' de hebras opuestas se reconocen entre sí, y donde las C se unen a las G (guaninas)".

Según Mahdi Zeraati, el primer autor del nuevo estudio, el i-motif es solo una de una serie de estructuras de ADN que no toman la forma de doble hélice. Éstas pueden ser: A-DNA, Z-DNA, triplex y Cruciform, las cuales también podrían existir en nuestras células. Otro tipo de estructura de ADN, llamada ADN G-quadruplex (G4), fue visualizada por primera vez por investigadores en células humanas en 2013, quienes utilizaron un anticuerpo diseñado para revelar el G4 dentro de las células.

Para llevar a cabo su estudio, Zeraati y sus colegas desarrollaron un fragmento de anticuerpo (llamado iMab) capaz de reconocer y unirse específicamente a los i-motifs. Cuando ésto sucedía, su ubicación exacta quedaba resaltada con un brillo de color verde fluorescente.


Impresión artística del anticuerpo iMab (verde) en el núcleo de las células
Chris Hammang

"Lo que más nos emocionó es que pudimos ver las manchas verdes, los i-motifs, aparecer y desaparecer con el tiempo, por lo que sabemos que se están formando, disolviendo y volviendo a formar", dice Zeraati.

Aunque todavía hay mucho que aprender sobre cómo funciona esta nueva estructura, los investigadores creen que los i-motifs transitorios se suelen formar tarde en el ciclo de vida de una célula, concretamente en la fase llamada "G1 tardía", cuando el ADN es "leído" más activamente para su copia. Los i-motif también tienden a aparecer en las denominadas "regiones promotoras" (áreas del ADN que controlan si los genes se activan o desactivan) y en los telómeros, marcadores genéticos asociados con el envejecimiento.

"Creemos que el ir y venir de los i-motifs es una pista de lo que hacen -continúa Zeraati-. Y parece probable que estén allí para ayudar a activar o desactivar genes, y para determinar si un gen se lee activamente o no".

"Estas conformaciones de ADN alternativas podrían ser importantes para que las proteínas de la célula reconozcan su secuencia de ADN análoga y ejerzan sus funciones reguladoras. Por lo tanto, la formación de estas estructuras podría ser de suma importancia para que la célula funcione normalmente. Y cualquier aberración en estas estructuras podría tener graves consecuencias patológicas", concluye el investigador.

Por el momento, qué son estas nuevas estructuras y para qué sirven; además de qué efectos tienen en el cuerpo humano, son todavía un misterio. Aunque como ya se ha visto anteriormente, un 70% de nuestro ADN es (información genética) basura.

 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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