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Una nueva técnica permite ver el empaquetamiento de los nucleosomas y el ADN

Publicado por Ramón Contreras

Una nueva técnica de microscopía permite ver a nivel molecular las diferencias de empaquetamiento del ADN. Se basa en una mejora del sistema de microscopía STORM (Stochastic optical reconstruction microscopy) un tipo de microscopía de superresolución que permite discernir a nivel de nanómetro (que es una millonésima parte de un milímetro). Durante décadas se ha especulado con cómo se empaquetaba la hebra de ADN de cada cromosoma dentro del núcleo. Las hipótesis fueron pasando desde una ordenación muy racional en espiral y homogénea hasta la actualidad en la que cada hebra tiene diferentes grados de compactación dependiendo de muy diversas señales internas y externas.

El ADN forma largas cadenas o hebras y que almacenan toda la información para reconstituir un individuo completo. Sin embargo, no toda esta información tiene que estar disponible al mismo tiempo. Gran cantidad de genes solo son necesarios en momentos concretos y otros nunca serán usadas en una célula concreta, puesto que su función solo se requiere en otro tipo celular. Para almacenar el ADN de forma más compacta y ahorrar en espacio la hebra se enrolla sobre un conjunto de proteínas formado por 8 histonas denominado nucleosoma, formando un cilindro al que el ADN da dos vueltas. Cuando el material genético tiene que ser replicado o usado para sintetizar proteínas, la hebra se separará de las histonas y cuando tiene que almacenarse se enrollará de nuevo. Hay millones de cilindros de histonas en el núcleo y se ha comprobado que las partes menos activas del genoma tienen estas histonas compactadas entre sí. De esta forma la célula se asegura que solo el ADN de los genes que se tienen que replicar está accesible a la maquinaria transcripcional.

Ahora gracias a la nueva técnica al microscopio electrónico de superresolución se puede ver el empaquetamiento de las histonas en cada célula. La calidad del detalle que tiene esta nueva técnica es lo más importante, pero sus aplicaciones son enormes. A nivel celular permitirá que en animales podamos distinguir entre las células diferenciadas de un tejido y las células precursoras del tejido, que tienen el mismo aspecto externo pero se sospechaba y que gracias a esta novedosa técnica se ha comprobado, tienen el material genético menos empaquetado para permitir su replicación. Esto puede ayudar a hacer avanzar campos de la biología y la medicina como el de la regeneración de órganos o los trasplantes.

La empaquetación de los nucleosomas entre sí ha resultado ser poco ordenada, o errática incluso. Esto puede deberse a que es una estructura que tiene que ser altamente versátil y tan pronto tiene que abrirse un nucleosoma como el siguiente, mientras los adyacentes tienen que permanecer cerrados. El constante cambio en la compactación del ADN ha sido un factor fundamental en que se activen solo los genes adecuados en cada momento por lo que esta técnica puede ayudar a establecer como se seleccionan los genes que se han de activar en cada situación o también para averiguar con certeza física que genes son los que se están activando en diferentes situaciones, puesto que serán los que hayan perdido su empaquetamiento.

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