Una nueva forma “enredada” de ADN ha sido descubierta en células vivas

Es ADN, pero no como lo conocemos. Al estudiar tramos cortos de ADN y usar una molécula de anticuerpo, investigadores de Australia han descubierto una nueva estructura de ADN enterrada dentro de las células vivas.

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Llamada i-motif, la estructura se basa en la forma de doble hélice comúnmente asociada con el ADN y se ha descrito como un tipo de “nudo retorcido” que, hasta ahora, solo se ha visto en células artificiales.

Doble hélice y el i-motif

Desde 1953, cuando James Watson y Francis Crick descubrieron la estructura del ADN, sabemos que nuestro código genético, compuesto por 6 mil millones de letras A, C, G y T, crea una forma conocida como doble hélice. Estudios de laboratorio anteriores han identificado otras formas de estructuras que se encuentran en nuestro ADN, utilizando condiciones artificiales, incluido el “nudo” i-motif, pero la estructura inusual nunca antes había sido presenciada ni estudiada dentro de las células vivas.

De hecho, los científicos han debatido si los ‘nudos’ i-motif existirían dentro de los seres vivos. Todavía no se sabe si la estructura existe en las células vivas fuera de las condiciones de laboratorio, pero se cree que si el i-motif se produce de forma natural dentro de nuestros cuerpos, por ejemplo, podría desempeñar un papel clave en cómo y cuándo el código del ADN es ” leer.”

“Cuando la mayoría de nosotros pensamos en el ADN, pensamos en la doble hélice”, dijo el profesor asociado Daniel Christ del Instituto Garvan de Investigación Médica. “Esta nueva investigación nos recuerda que existen estructuras de ADN totalmente diferentes, y que bien podrían ser importantes para nuestras células”.

El i-motif difiere porque es un ‘nudo’ de ADN de cuatro hebras. En la estructura del nudo, las letras C en la misma hebra de ADN se unen entre sí, lo que significa que este descubrimiento es muy diferente de una doble hélice, donde las “letras” en hebras opuestas se reconocen entre sí.

Identificación del i-motif

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Para detectar i-motifs dentro de las células, los investigadores desarrollaron un fragmento de una molécula de anticuerpo que podría reconocer y unirse específicamente a i-motifs. Esto ayudó a los investigadores a descubrir la ubicación de los “i-motifs” en una serie de líneas celulares humanas. Usando técnicas de fluorescencia para señalar exactamente dónde se ubicaban los i-motifs, el equipo identificó numerosas manchas verdes dentro del núcleo.

“Lo que más nos entusiasmó es que pudimos ver las manchas verdes, los i-motifs, que aparecían y desaparecían con el tiempo, por lo que sabemos que se están formando, disolviendo y volviendo a formar”, dijo el Dr. Mahdi Zeraati, cuya investigación respalda los hallazgos del estudio. . “Creemos que el ir y venir de los i-motifs es una pista de lo que hacen. Parece probable que estén allí para ayudar a activar o desactivar los genes, y para afectar si un gen se lee activamente o no”.

En particular, los investigadores demostraron que los i-motifs se forman principalmente en un punto particular del ‘ciclo de vida’ de la célula: la fase G1 tardía, cuando el ADN se ‘lee’ activamente. También demostraron que los i-motifs aparecen en áreas del ADN que controlan si los genes se activan o desactivan, y en los telómeros, “secciones finales” de los cromosomas que son importantes en el proceso de envejecimiento.

“Es emocionante descubrir una forma completamente nueva de ADN en las células, y estos hallazgos sentarán las bases para un nuevo impulso para comprender para qué sirve realmente esta nueva forma de ADN y si tendrá un impacto en la salud y la enfermedad”, explicó el asociado. profesor marcel dinger.

Los nuevos hallazgos se publican en la revista Nature Chemistry.

Imagen: Chris Hammang