Un modo mecánico de desactivar genes sin dañarlos

Para que los organismos vivos funcionen correctamente, se debe regular con precisión la actividad de los genes.

La ciencia ya conoce muchas maneras en que los organismos logran esto, pero un equipo dirigido por Koen Visscher, profesor en el Departamento de Física de la Universidad de Arizona, ha descubierto otro modo en que las células pueden controlar la expresión de los genes.

Para activar un gen y leer su información, una célula debe activar ciertos componentes de su maquinaria bioquímica. Primero, debe actuar una enzima llamada ARN polimerasa en un sitio específico de unión en el ADN y desenrollar las dos hebras que forman la doble hélice. Luego, la enzima se desplaza a lo largo del tramo de ADN, leyendo la información y creando una copia en la forma de una molécula de ARN.

Visscher, Gary Skinner y Bennett Kalafut, se valieron de una técnica láser comparable a unas pinzas ópticas, a fin de manipular los actores moleculares necesarios para el proceso de activación de genes y estudiar cómo interactúan estos.

El descubrimiento se produjo cuando los investigadores tiraban de dos moléculas de ADN, aumentando gradualmente la tensión. Hubo un punto en el que ya no se leía el gen.

La fuerza aplicada a la hebra de ADN varió desde 1 a 12 piconewtons, unas 50.000 veces menos que la fuerza ejercida por el peso de un grano de sal. Aplicar demasiada fuerza acarrea que se altere la estructura del ADN.

Según Visscher, estirar de modo controlado el ADN podría conducir a nuevas aplicaciones que requieran un control preciso de la expresión de genes. Los dispositivos popularmente descritos como "laboratorios en un chip" podrían ser los receptores de una de estas aplicaciones.

Hay muchos modos bioquímicos de controlar la actividad de genes en esos chips. Pero la vía mecánica puede ser otro modo, quizá más conveniente.

Acerca de si los organismos de manera natural usan el estiramiento del ADN como un modo de controlar la expresión de sus genes, los científicos todavía no lo saben con certeza, aunque que creen que es posible que sí.