PORQUE EL ADN SE ENRROLLA AL ESTIRARLO Y EL ARN SE DESENRROLLA

Aunque el ADN y el ARN tienen una estructura similar, se comportan de forma diferente cuando se les aplica una fuerza de estiramiento. ¿Por qué?

Un estudio realizado por Investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC y del Instituto de Física de la Materia Condensada de la Universidad Autónoma de Madrid, responde a esta pregunta.

Hace poco más de dos años se descubría que la cadena de ADN es simétrica, es decir, que se enrolla en un sentido y se desenrolla en el otro como un yoyó. Ahora, estos investigadores han descubierto cómo se comportan ambas moléculas al aplicar una fuerza.

Ni el ADN ni el ARN son esas estructuras lineales perfectas que nos muestran los libros. Para realizar correctamente su función biológica necesitan estar sometidos a giros, torsiones, estiramientos, y otras fuerzas físicas muy específicas. Como resultado de esas fuerzas se producen cambios en la estructura de la molécula para facilitar o impedir la unión de determinadas proteínas a puntos concretos del ácido nucleico. De esta forma se consiguen regular muchos de los procesos esenciales para la vida de la célula.

Estudios anteriores ya habían demostrado que estas dos moléculas tan similares desde un punto de vista estructural se comportan de manera diferente al aplicar una fuerza sobre ellas. Pero este trabajo ha permitido, por primera vez, ver cómo los átomos de los ácidos nucleicos cambian de posición al aplicar sobre ellos una fuerza de estiramiento.

Para demostrar su teoría estos investigadores han utilizado supercomputadores como el Minotauro, uno de los más potentes del país. Mediante simulación en este superordenador han comprobado que, al aplicar una fuerza de estiramiento en ambas cadenas, la molécula de doble hélice de ARN se desenrolla y se alarga. Sin embargo, el comportamiento de la doble hélice de ADN es contrario, ya que al estirarla se incrementa el grado de enrollamiento sobre sí misma.

Cuando el ADN se estira, la distancia entre las dos cadenas de la doble hélice disminuye, haciendo la molécula más estrecha. Sin embargo, en el ARN la distancia apenas varía.

Según los resultados de este estudio, el comportamiento del ADN, que parece contrario a lo que debería ser – enrollarse al estirarlo – está relacionado con una diferencia pequeña pero fundamental que lo distingue del ARN: la ausencia del grupo hidroxilo.

Explicar la respuesta mecánica de ambas moléculas a nivel atómico puede ayudar a entender en profundidad su funcionamiento. Los autores afirman que estas simulaciones por ordenador pueden ser una herramienta muy poderosa para entender cómo las propiedades estructurales de los ácidos nucleicos influyen en su función biológica.

Fuentes: Diario de Navarra, Ciencias y cosas