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» » » La flexibilidad del ADN en la escala atómica

Más información: Physics.APS.org .
Por Philip Ball, 30 de noviembre 2012

La flexibilidad de una cadena de ADN afecta a la actividad de las células y depende de su longitud. Las simulaciones en escala atómica por ordenador comienzan a explicar por qué la longitud importa.

Un largo tramo de ADN es resistente a la flexión, sin embargo, los experimentos sugieren que las hebras cortas de ADN son mucho más flexibles. Las simulaciones por ordenador, reportadas en Physical Review Letters, exploran cómo las propiedades mecánicas de un cambio en la longitud del ADN es variada por sistema.

El trabajo muestra que la rigidez depende sensiblemente de la longitud molecular, hasta que esta longitud excede de una simple vuelta la doble hélice. Los resultados empiezan a revelar hasta qué punto la naturaleza suaviza los tramos cortos de ADN, una escala de longitud que es más relevante por su función dentro de las células.

El ADN se deforma cuando algunas proteínas se le unen o cuando es envuelto arriba de los cromosomas, esto hace creer a los investigadores que probablemente haya evolucionado para no ser demaiado rígido en dichas escalas cortas. En experimentos recientes se ha demostrado el "suavizado" (rigidez reducida) de algunas hebras más cortas; pero, Agnes Noy y Ramin Golestanian, de la Universidad de Oxford, quería saber cómo se produce este suavizado a nivel atómico.

Para ello usaron simulaciones por ordenador a fin de investigar las longitudes de ADN que van desde un simple par de bases (un par de "letras" de ADN) a cuatro vueltas de la hélice doble (más de 50 pares de bases). Los investigadores permitieron que el azar ordinario de zarandeo de los átomos a temperatura ambiente estirara, doblara o torciera la molécula, y de esta manera analizaron el movimiento para deducir los parámetros mecánicos. Se encontraron que estos parámetros dependen de la longitud de la molécula de forma que son difíciles de predecir.

Según el físico Philip Nelson, de la Universidad de Pensilvania, en Filadelfia, las cortas y medianas escalas son las más relevantes en cuanto se refiere a las  contorsiones del ADN que deban someterse en biología celular, dice Nelson. "Existe una carrera para descubrir lo que realmente está pasando en esta difícil pero importante escala de longitud mesoscópica", y según añade, los métodos de Noy y Golestanian "sientan las bases para tales cuestiones."


- Fuente: Física 5, 134 (2012). DOI: 10.1103/Physics.5.134
- Publicación: “Length Scale Dependence of DNA Mechanical Properties”. Agnes Noy y Golestanian Ramin. Phys. Rev. Lett. 109, 228101 (2012), de 30 de noviembre 2012
- Imagen: A. Noy y R. Golestanian, Phys.. Rev. Lett. (2012)
Flexionar los genes. Un centro de 16 pares de bases en una virtual cuatro vueltas de doble hélice, utilizado para estudiar el efecto de la longitud en la flexibilidad de una molécula de ADN .
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