Durante décadas, señales extrañas en los experimentos sugerían que el ADN se anudaba. Un nuevo estudio demuestra que en realidad se enrolla sobre sí mismo como un cable telefónico.
Una investigación publicada en Physical Review X ha refutado una creencia arraigada en la nanotecnología biológica. Los científicos solían interpretar ciertos patrones eléctricos en los nanoporos (orificios moleculares usados para secuenciar) como señales de que la cadena de ADN se anudaba al pasar.
Sin embargo, el equipo liderado por Fei Zheng propone una explicación física diferente: la mayoría de estos eventos no son nudos, sino plectonemas, estructuras formadas por el enrollamiento del ADN sobre sí mismo debido a la torsión.
¿Por qué ocurre esto?
Al forzar el paso del ADN a través de un nanoporo, ocurre un fenómeno mecánico:
- Giro forzado: El flujo de iones y agua hace girar la molécula.
- Acumulación de torsión: Este giro tuerce la cadena.
- Formación del Plectonema: Para liberar la tensión, el ADN se pliega sobre sí mismo.
La analogía perfecta: El estudio compara este fenómeno con un cable de teléfono antiguo. Cuando se tuerce demasiado, no crea un nudo ciego, sino que se enrolla creando un bucle grueso y torcido.
Nudos vs. Plectonemas: ¿Cómo distinguirlos?
El equipo, con la colaboración de Ulrich Keyser, realizó simulaciones y experimentos con nanoporos de vidrio y nitruro de silicio para diferenciar ambos fenómenos basándose en las señales eléctricas:
| Característica | Nudo (Teoría anterior) | Plectonema (Nuevo hallazgo) |
| Señal eléctrica | Breve y rápida (un «golpe»). | Larga y persistente. |
| Causa | Azar o enredo previo. | Torsión generada por el flujo del poro. |
| Comportamiento | Aleatorio. | Aumenta con mayor voltaje y longitud de la cadena. |
Para validar la teoría, crearon ADN con cortes que liberaban la tensión; al hacerlo, la formación de estas estructuras disminuyó drásticamente, confirmando que la torsión es el motor del proceso.
Importancia del descubrimiento
Este hallazgo no solo corrige un error de interpretación de décadas, sino que tiene aplicaciones prácticas:
- Nuevos diagnósticos: Permite detectar daños genéticos observando cómo se enrolla la molécula.
- Biología celular: Ofrece pistas sobre cómo el ADN se empaqueta densamente dentro de las células.
- Manipulación: Confirma que los nanoporos pueden manipular moléculas biológicas, no solo leerlas.
La información y los datos provienen de ROBOTITUS, basados en el estudio de Physical Review X.
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