Físicos descubren una segunda capa de información escondida en el ADN

Genética, Biología y Química

Por Sophimania Redacción
9 de Junio de 2016 a las 18:39
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Físicos descubren una segunda capa de información escondida en el ADN
Había más información de lo que pensábamos en el ADN. Imagen: Nature

En el colegio nos enseñaron que en 1953 Watson y Crick descubrieron que el código de ADN  determina lo que somos y este se compone de una secuencia de las letras G, A, C y T. El orden de estas letras determina de qué proteínas están hechas en nuestras células. Por lo tanto, si alguien tiene ojos azules, es porque su ADN contiene una serie de letras que codifican una proteína que elabora el pigmento claro en el interior del iris.

Sin embargo, esa no es toda la historia, ya que todas las células del cuerpo comienzan con exactamente el mismo código de ADN, pero cada órgano tiene una función muy diferente, las células del estómago no necesitan producir la proteína para los ojos azules, pero si necesitan producir enzimas digestivas.

Desde los años 80, los científicos han descubierto que la forma en que el ADN se dobla en el interior de nuestras células controla realmente este proceso. Los factores ambientales también pueden jugar un papel importante, con cosas como el estrés activando o desactivando ciertos genes a través de algo conocido como epigenética.

Pero la forma como se pliega el ADN es el mecanismo de control original. Esto se debe a que todas las células de nuestro cuerpo contienen alrededor de 2 metros de ADN, por lo que para poder encajar todo eso dentro de nosotros, el ADN tiene que estar estrechamente envuelto en un paquete denominado nucleosoma, como un hilo alrededor de un carrete.

Y la forma en que el ADN está envuelto controla que genes son "leídos" por el resto de la célula, los genes que están todos envueltos en el interior no serán expresados como proteínas, mientras que los exteriores sí. Esto explica por qué las diferentes células tienen el mismo ADN, pero diferentes funciones.

En los últimos años, los biólogos incluso han comenzado a aislar las señales mecánicas que determinan la forma en que se pliega el ADN, “agarrando” ciertas partes del código genético o cambiando la forma del “carrete” en la que se envuelve el ADN.

Y ahora un equipo de físicos teóricos de la Universidad de Leiden en los Países Bajos ha sido capaz de dar un paso atrás y mirar el proceso a escala de todo el genoma, y ​​confirmar a través de simulaciones computacionales que estas señales mecánicas en realidad están codificadas en nuestro ADN.

Los físicos, dirigidos por Helmut Schiessel, hicieron esto mediante la simulación de los genomas de la levadura de fisión y de la levadura común, y luego asignando al azar un segundo nivel de información de ADN, que incluía señales mecánicas. La investigación ha sido publicada en PLoS ONE. Ellos fueron capaces de demostrar que estas señales afectaron cómo se plegaba el ADN y qué proteínas eran expresadas, evidenciando que la mecánica de ADN está escrita en nuestro ADN, y es tan importante en nuestra evolución como el propio código.

Esto significa que los investigadores han demostrado que hay más de una manera en la que las mutaciones de ADN nos pueden afectar: ​​cambiando las letras en nuestro ADN, o simplemente cambiando las señales mecánicas que organizan la forma en la que doblan los filamentos. "La mecánica de la estructura del ADN puede cambiar, lo que resulta en diferentes paquetes y niveles de accesibilidad de ADN", explican, "y por lo tanto diferentes frecuencias de la producción de esa proteína".

Esto confirma lo que muchos biólogos ya sabían, pero lo que es realmente emocionante es el hecho de que las simulaciones por ordenador abren la posibilidad para los científicos de manipular las señales mecánicas que forman el ADN, lo que significa que algún día podrían ser capaces de doblar ADN para ocultar genes no deseados, como los que desencadenan alguna enfermedad. Aún estamos muy lejos de hacer eso, pero mientras más científicos entiendan como se controla y dobla nuestro ADN, más nos acercaremos a poder mejorarlo.   

 

FUENTES: GIZMAG, SCIENCEALERT


#adn #epigenética
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