Biología
Los destellos ocultos del ADN
Muchos de los secretos del cáncer y otras enfermedades residen en el núcleo de la célula. Pero conseguir llegar hasta ese nivel, para ver e investigar el importante material genético albergado ahí, precisa de ideas creativas y técnicas de visualización extremadamente potentes.
Vadim Backman y Hao Zhang, expertos en visualización a escala nanométrica de la Universidad del Noroeste (EE.UU.), han desarrollado una nueva tecnología visualizadora que es la primera en ser capaz de ver al ADN “parpadear”, o mostrar destellos fluorescentes. La herramienta permite a los investigadores estudiar biomoléculas individuales así como patrones globales importantes de expresión genética, que podrían proporcionar información clave sobre el cáncer.
La herramienta posee una resolución de 6 nanómetros y es la primera en superar el umbral de los 10 nanómetros. Puede mostrar el ADN, la cromatina y las proteínas en las células en su estado nativo, sin necesidad de agregar marcadores que ejerzan de etiquetas luminosas.
Durante décadas, los libros de texto han afirmado que las macromoléculas existentes dentro de las células vivas, como las de ADN, ARN y proteínas, no tienen una fluorescencia visible propia.
La comunidad científica ha pasado por alto este efecto natural porque no ha cuestionado la creencia en dicha imposibilidad, tal como señala Backman. Con la nueva capacidad de visualización a superresolución, Backman y sus colegas han podido constatar que el ADN y otras macromoléculas sí son fluorescentes, pero solo durante un tiempo muy corto. Después "descansan" durante un periodo muy largo, en un estado "oscuro”.
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La nueva herramienta permite medir por vez primera la estructura de cromosomas aislados sin utilizar etiquetas fluorescentes. (Foto: Northwestern University)
La actual tecnología para la visualización del ADN y otro material genético utiliza tintes fluorescentes especiales para mejorar el contraste cuando se observa a las macromoléculas. Estos tintes pueden perturbar la función celular, y acabar matando a las células, un efecto indeseado en estudios científicos.
En cambio, la nueva técnica permite que los investigadores estudien biomoléculas en su ambiente natural, sin la necesidad de estas etiquetas fluorescentes.
Backman, Zhang y Cheng Sun descubrieron que cuando se las ilumina con luz visible, las biomoléculas se excitan y resplandecen lo suficiente como para ser visualizadas sin tintes fluorescentes. Además, cuando se las excita con la longitud de onda apropiada, las biomoléculas se iluminan incluso mejor que con las mejores y más potentes etiquetas fluorescentes.
