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La doble hélice de Watson y Crick (y Rosalind Franklin) desvela secretos a los 65 años de su resolución

Cumplimos 20 años de retos y avances increíbles, esto no habría sido posible sin la ayuda de todos los que creyeron en nosotros, a todos vosotros, ¡gracias!

Mar, 05/06/2018 - 12:25 -- Genetaq

El pasado mes de abril se cumplieron 65 años de la publicación en Nature de la resolución de la estructura del ácido desoxirribonucleico mediante difracción de rayos X. Desde entonces, el avance de las técnicas de Biología Molecular, del análisis genético y, más recientemente, de la edición de genomas se ha fundamentado en los hallazgos publicados en 1953.

Sin embargo, esta doble hélice clásica en la que las bases nitrogenadas de dos hebras complementarias se aparean (A-T y G-C) dando lugar a una hélice con un surco mayor y uno menor (B-DNA) se ha ido complicando a medida que se han descrito nuevas estructuras o conformaciones: A-DNA y Z-DNA. Si bien la conformación B-DNA es la que se observa en células vivas, las conformaciones A-DNA y Z-DNA se pueden obtener in vitro en determinadas condiciones de hidratación y concentración de sales. Además de las conformaciones mencionadas, existen otras conformaciones adicionales tales como la cuádruple-G (G-quadruplex o G4) o el motivo intercalado (intercalated motif o i-motif). La demostración de la existencia de estas estructuras in vivo ha sido difícil debido a la ausencia de herramientas adecuadas para su detección. Esta dificultad ha sido superada por un grupo de investigadores australianos que han conseguido desarrollar un fragmento de anticuerpo que les permite detectar i-motifs en células con gran especificidad. Se trata de la primera demostración de la existencia en células vivas de una conformación predicha y obtenida en condiciones de laboratorio. En estas estructuras i-motifs, las bases que se aparean son Citosinas en condiciones ácidas de tal forma que una de las involucradas en el apareamiento esté protonada. A diferencia del apareamiento entre bases de las dos hebras en la conformación B-DNA, en el i-motif el apareamiento tiene lugar entre Citosinas de la misma hebra dando lugar a una protuberancia en forma de lazo.

El hallazgo de estas conformaciones en células vivas es tremendamente relevante, ya que se confirma una complejidad estructural del ADN que tan sólo se intuía por los experimentos in vitro. Pero las consecuencias van más allá: estas regiones i-motif resultan ser estructuras transitorias que tienen lugar en momentos cruciales del ciclo celular como la fase G1, caracterizada por un alto grado de transcripción génica y crecimiento celular. Así, los autores postulan que los i-motifs pueden actuar a modo de “andamio” (scaffold) para la unión de factores de transcripción en regiones reguladoras de genes activados en dicha fase.

En definitiva, la estructura del material genético que hace 65 años se estableció como el paradigma de la biología moderna sigue desvelando importantes secretos hoy en día. Si en las últimas décadas los avances en Biología y Genética han sido vertiginosos, es difícil imaginar lo que nos deparará el futuro en este ámbito. Póngase cómodos y disfruten del viaje