Secuencias de ADN que modifican su estructura según el entorno

Hace 70 años, James Watson y Francis Crick descubrieron la clásica doble hélice del ADN, clave para entender cómo se guarda y transmite nuestra información genética. Sin embargo, todavía queda mucho por conocer sobre la estructura del ADN, en especial en relación a las regiones flexibles, capaces de adoptar varias formas en función de su entorno. Ahora, unos científicos han descrito el curioso caso de una secuencia de ADN capaz de cambiar de forma con el pH.

El hallazgo lo ha hecho un equipo del Instituto de Ciencias del Mar (ICM), el Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona, la Universidad de Barcelona y el Instituto de Química Física Rocasolano (IQFR), en España.

Este estudio supone una aproximación a la familia de estructuras conocida como i-ADN, muy diferente de la doble hélice de Watson y Crick. “Esta familia parece formarse de manera transitoria en ciertos momentos del ciclo celular, pero su función no está todavía clara y es objeto de mucho interés”, destaca Carlos González, investigador del IQFR que ha participado en la investigación.

Hasta la fecha, las principales características del i-ADN conocidas son su ubicación cerca de las regiones promotoras de muchos genes humanos y su estabilidad en ambientes ácidos. De hecho, “hasta hace poco no se sabía que puede formarse también en condiciones de pH fisiológico”, añade González. Sin embargo, los investigadores no solo han demostrado que puede formarse en estas condiciones, sino que también puede adaptar su estructura para hacerlo. Este cambio de forma podría actuar como un mecanismo de control para modular la expresión génica, según los autores del estudio.

Estructura de un i-ADN que puede cambiar de forma según la acidez del entorno. (Imagen: IQFR)

El trabajo supone un importante avance en la compresión del ADN, que no solo es la molécula encargada de guardar y trasmitir la información genética, sino que también es una molécula esencial para las tecnologías del futuro próximo vinculadas a la nanotecnología. “Las moléculas capaces de cambiar de forma de manera controlada son un tesoro para diseñar dispositivos tecnológicos, como sensores, motores, etcétera, en escalas de nanómetros”, señala el investigador del IQFR.

El estudio se titula “pH-Dependent Capping Interactions Induce Large-Scale Structural Transitions in i‑Motifs”. Y se ha publicado en la revista académica The Journal of the American Chemical Society. (Fuente: Alejandro Parrilla García / CSIC)