Logran las imágenes de ADN de más alta resolución jamás tomadas

El ácido desoxirribonucleico, también conocido como ADN, puede ser sorprendentemente activo cuando se aprieta y se retuerce dentro de una célula, según una nueva investigación publicada en Nature Communications.

Estos movimientos ocultos fueron revelados por simulaciones por computadora alimentadas con las imágenes de mayor resolución jamás tomadas de una sola molécula de ADN.

El nuevo estudio expone comportamientos nunca antes vistos en la molécula autorreplicante, y esta investigación podría eventualmente conducir al desarrollo de nuevas y poderosas terapias genéticas.

“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 Alice Pyne, la primera autora del artículo y científica de materiales de la Universidad de Sheffield, en un comunicado. de la universidad.

“Los videos que hemos desarrollado nos permiten observar la torsión del ADN con un nivel de detalle nunca antes visto”.

Los científicos han utilizado previamente microscopios para observar el ADN y su configuración en forma de escalera retorcida, pero estos se limitaron a vistas estáticas de la molécula.

Lo que los científicos no habían podido ver es cómo el intenso enrollamiento del ADN afecta su estructura de doble hélice.

Para lograr esto, Pyne y sus colegas combinaron microscopía de fuerza atómica (AFM) de alta resolución con simulaciones por computadora de dinámica molecular, que revelaron los retorcimientos.

Las hebras de ADN largas y muy organizadas están apretujadas dentro de nuestras células.

Como muestra el nuevo estudio, esto da como resultado algunos comportamientos físicos sorprendentemente dinámicos.

Agnes Noy, profesora de la Universidad de York y coautora del estudio, dijo que las imágenes microscópicas y las simulaciones por computadora coincidían tan bien que aumentaron la resolución de sus experimentos, lo que permitió al equipo “rastrear cómo cada átomo de la doble hélice de ADN baila“.

Para el estudio, los investigadores analizaron minicírculos de ADN, en los que una pequeña hebra se une en ambos extremos, formando una estructura de bucle.

Los minicírculos de ADN se han descrito antes y se cree que son indicadores importantes de salud.

Las imágenes microscópicas de los minicírculos de ADN en su posición “relajada” (es decir, sin giros) revelaron muy poco movimiento, pero giros adicionales dieron vida al bucle, lo que resultó en movimientos más vigorosos.

Estos movimientos dinámicos pueden tener un propósito importante, ayudar al ADN a encontrar socios de unión y facilitar el crecimiento.

La nueva microscopía de fuerza atómica muestra, “con notable detalle“, cómo “arrugados, burbujeados, retorcidos, desnaturalizados y con formas extrañas” son realmente los minicírculos de ADN, “que esperamos poder controlar algún día“, dijo el biólogo de la Facultad de Medicina de Baylor Lynn Zechiedrich, quien proporcionó los minicírculos para el estudio, dijo en el comunicado de la Universidad de Sheffield.

De hecho, más información sobre el ADN, y cómo es capaz de volverse tan compacto, podría conducir al desarrollo de intervenciones médicas completamente nuevas, incluidos diagnósticos y terapias mejorados basados ​​en el ADN, según los investigadores.

Fuente: Gizmodo