Los científicos capturaron recientemente un video de alta resolución del ADN moviéndose en formas extrañas para apretar el interior de las células.
Los científicos capturaron recientemente un video de alta resolución del ADN moviéndose en formas extrañas para apretar el interior de las células.
En 1952, Rosalind Franklin produjo la primera imagen indirecta del ADN al estudiar cómo los rayos X rebotan en estas moléculas fundamentales. Pero no fue hasta 2012 que los científicos capturaron una foto directa del ADN usando un microscopio electrónico, informó Live Science anteriormente .
Ahora, un grupo de investigadores en el Reino Unido ha capturado videos de alta definición de ADN en movimiento utilizando una combinación de microscopía avanzada y simulaciones. Pero no solo estaban jugando a los paparazzi para los componentes básicos de la vida, estaban tratando de comprender cómo se mueve el ADN para comprimirse en las células.
Las células humanas contienen alrededor de 6,6 pies (2 metros) de ADN. Teniendo en cuenta que las células humanas son del orden de los micrómetros, el ADN tiene que ser realmente bueno para “superenrollarse” o doblarse y plegarse para empaquetarse firmemente dentro de la célula. Pero hasta hace poco, la tecnología no era lo suficientemente buena para que los científicos vieran claramente cómo se veía la estructura del ADN cuando estaba superenrollada, escribieron los autores en el estudio.
Para responder a esta pregunta, los autores del nuevo estudio buscaron “minicírculos de ADN” aislados y diseñados a partir de bacterias. Estas estructuras circulares de ADN también se encuentran en células humanas y su función es en gran parte desconocida. Los investigadores utilizaron estas estructuras de anillo porque los científicos pueden torcerlas de una manera que no habría funcionado con hebras largas, la forma más común de ADN, según un comunicado .
Para ver los movimientos en detalle, los investigadores utilizaron una combinación de simulaciones de supercomputadora y microscopía de fuerza atómica, en la que una punta afilada se desliza por la superficie de la molécula y mide las fuerzas que empujan hacia atrás en la punta para delinear la estructura.
“Ver para creer, pero con algo tan pequeño como el ADN, ver la estructura helicoidal de toda la molécula de ADN fue extremadamente desafiante”, dijo la autora principal del estudio, Alice Pyne, profesora de polímeros y materia blanda en la Universidad de Sheffield en el Reino Unido, quien capturó el nuevo metraje, dijo en el comunicado. “Los videos que hemos desarrollado nos permiten observar la torsión del ADN con un nivel de detalle nunca antes visto”.
Las imágenes del microscopio eran tan detalladas que podían ver la estructura de doble hélice del ADN. Después de que los investigadores combinaron estas imágenes con simulaciones, pudieron ver la posición de cada átomo en el ADN mientras se movía, según el comunicado.
Curiosamente, el ADN en su forma relajada apenas se movió. Pero cuando se retuerce, como sucede normalmente cuando se aprieta en una célula, el ADN se transformó en muchas otras formas, según el comunicado. Estas diversas formas influyeron en la forma en que la molécula de ADN interactuó y se unió a otras moléculas de ADN a su alrededor, escribieron los autores en el artículo.
Lynn Zechiedrich, profesora del Baylor College of Medicine en Houston, Texas, quien proporcionó los minicírculos para el estudio, descubrió previamente cómo usar estas estructuras de anillos como vectores para la terapia génica insertando pequeños mensajes genéticos en los anillos.
Los investigadores del estudio “han desarrollado una técnica que revela con notable detalle cuán arrugadas, burbujeadas, retorcidas, desnaturalizadas y de forma extraña están”, dijo Zechiedrich, que no participó directamente en el estudio, en el comunicado. “Tenemos que entender cómo el superenrollamiento, que es tan importante para las actividades del ADN en las células, afecta al ADN con la esperanza de que podamos aprender a imitarlo o controlarlo algún día”.
