Los investigadores identifican una nueva forma de ADN en las células

Investigadores australianos han identificado una nueva estructura de ADN, llamada i-motif, dentro de las células. Un retorcido "nudo" de ADN, i-motif nunca antes se ha identificado directamente dentro de las células vivas. Los nuevos hallazgos, del Instituto Garvan de Investigación Médica, en Australia, se publican este lunes en la revista 'Nature Chemistry'. En lo profundo de las células de nuestro cuerpo yace nuestro ADN. La información en el código de ADN, los 6.000 millones de letras A, C, G y T, proporciona instrucciones precisas sobre cómo se construyen nuestros cuerpos y cómo funcionan.

La icónica forma de "doble hélice" del ADN ha capturado la atención del público desde 1953, cuando James Watson y Francis Crick descubrieron la estructura del ADN. Sin embargo, ahora se sabe que pequeñas extensiones de ADN pueden existir en otras formas, al menos en el laboratorio, y los científicos sospechan que estas formas diferentes podrían desempeñar un papel importante en cómo y cuándo se "lee" el código de ADN.

La nueva forma se ve completamente diferente a la doble hélice de ADN de doble cadena. "Cuando la mayoría de nosotros pensamos en el ADN, pensamos en la doble hélice", afirma el profesor asociado Daniel Christ, jefe del Laboratorio de Anticuerpo Terapéutico, en Garvan, quien codirigió la investigación. "Esta nueva investigación nos recuerda que existen estructuras de ADN totalmente diferentes, y que podrían ser importantes para nuestras células", añade.

"El i-motif es un 'nudo' de ADN de cuatro cadenas", describe el profesor asociado Marcel Dinger, jefe del Centro Kinghorn para Genómica Clínica en Garvan, quien codirigió la investigación con el profesor Christ. "En la estructura del nudo, las letras C en la misma cadena de ADN se unen entre sí, por lo que esto es muy diferente de una doble hélice, donde las letras en cadenas opuestas se reconocen entre sí y donde C se une a Gs [guaninas]", añade

Aunque los investigadores ya han visto el i-motif anteriormente y lo han estudiado en detalle, solo se ha visto in vitro, es decir, bajo condiciones artificiales en el laboratorio y no dentro de las células. De hecho, los científicos en el campo han debatido si los "nudos" i-motif existirían en todos los seres vivos, una cuestión que se resuelve con los nuevos hallazgos.

Para detectar los i-motifs dentro de las células, los investigadores desarrollaron una nueva herramienta precisa, un fragmento de una molécula de anticuerpo, que podría reconocer específicamente y unirse a i-motifs con una afinidad muy alta. Hasta ahora, la falta de un anticuerpo que sea específico para i-motifs ha obstaculizado seriamente la comprensión de su función.

Fundamentalmente, el fragmento de anticuerpo no detectó ADN en forma helicoidal ni reconoció las estructuras G-quadruplex (una disposición de ADN de cuatro cadenas estructuralmente similar). Con la nueva herramienta, los investigadores descubrieron la ubicación de i-motifs en una gama de líneas celulares humanas. Usando técnicas de fluorescencia para identificar dónde estaban ubicados los i-motifs, identificaron numerosas manchas de verde en el núcleo, que indican la posición de los i-motifs.

COMPRENDER QUÉ ES ESTA NUEVA FORMA DE ADN EN EL FUTURO

"Lo que más nos emocionó es que pudimos ver las manchas verdes, los i-motifs, aparecer y desaparecer con el tiempo, así que sabemos que se están formando, disolviendo y volviendo a formar", describe el doctor Mahdi Zeraati, cuya investigación respalda los hallazgos del estudio.

Los investigadores demostraron que los i-motifs se forman principalmente en un punto particular del "ciclo de vida" de la célula: la fase tardía G1, cuando el ADN se "lee" activamente. También mostraron que los i-motifs aparecen en algunas regiones promotoras (áreas del ADN que controlan si los genes están activados o desactivados) y en los telómeros, "secciones terminales" de los cromosomas que son importantes en el proceso de envejecimiento.

El doctor Zeraati dice: "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 y desactivar genes, y para determinar si un gen se lee activamente o no". "También creemos que la naturaleza transitoria de los i-motifs explica por qué han sido tan difíciles de rastrear en las células hasta ahora", agrega el profesor Christ.

El profesor Marcel Dinger afirma: "Es emocionante descubrir una forma completamente nueva de ADN en las células, y estos hallazgos establecerán el escenario para un nuevo impulso para comprender para qué es realmente esta nueva forma de ADN y si tendrá un impacto en la salud y la enfermedad".