Los telómeros a veces se consideran la clave para vivir más tiempo. Protegen los genes del daño, pero se acortan cada vez que una célula se divide. Cada vez que una célula se divide, los telómeros se acortan ligeramente. Eventualmente, se vuelven tan cortos que la célula ya no puede dividirse con éxito y la célula muere.
Poco se sabe sobre la estructura de la cromatina telomérica a nivel molecular. En un nuevo estudio, científicos de la Instituto de Física de Leiden (LION) han descubierto una nueva estructura de ADN telomérico. Utilizaron métodos de la física para experimentos biológicos y un imán minúsculo para el descubrimiento.
Dado que el ADN entre los telómeros tiene dos metros de largo, debe plegarse para caber dentro de una célula. Esto se hace envolviendo paquetes de proteínas y ADN juntos para formar una estructura conocida como nucleosoma. Un nucleosoma, un fragmento de ADN libre (o no unido), un nucleosoma, etc., están dispuestos en un patrón como una sarta de cuentas.
La sarta de cuentas se contrae aún más. La longitud del ADN entre los nucleosomas, las cuentas en el hilo, determina cómo se logra esto. Ya había dos estructuras post-plegado conocidas. Uno de ellos tiene ADN libre colgando en el espacio entre dos cuentas cercanas que se adhieren (fig. 2A). Las cuentas cercanas no se unen si la brecha de ADN entre ellas es demasiado pequeña. Luego, dos pilas comienzan a formarse una al lado de la otra.
En este estudio, los científicos encontraron otra estructura de telómeros: los nucleosomas están mucho más juntos, por lo que ya no hay ADN libre entre las cuentas. Esto finalmente crea una gran hélice o espiral de ADN.
Los científicos descubrieron esta nueva estructura utilizando una combinación de microscopía electrónica y espectroscopía de fuerza molecular. La última técnica proviene del laboratorio de Van Noort. Aquí, un extremo del ADN está unido a un portaobjetos de vidrio y una pequeña bola magnética está pegada al otro.
Un conjunto de imanes fuertes sobre esta bola luego separa el collar de perlas. Al medir la cantidad de fuerza necesaria para separar las cuentas una por una, obtienes más información sobre cómo se dobla la cuerda. Luego, los investigadores en Singapur utilizaron un microscopio electrónico para comprender mejor la estructura.
vannoort dijo, “La estructura es 'el santo grial de la biología molecular. Conocer la estructura de las moléculas nos dará más información sobre cómo se activan y desactivan los genes y cómo las enzimas de las células se ocupan de los telómeros: cómo reparan y copian el ADN, por ejemplo. El descubrimiento de la nueva estructura telomérica mejorará nuestra comprensión de los componentes básicos del cuerpo. Y eso, a su vez, nos ayudará en última instancia a estudiar el envejecimiento y enfermedades como el cáncer y desarrollar medicamentos para combatirlos”.
Referencia de la revista:
- Soman, A., Wong, SY, Korolev, N., et al. Estructura columnar de la cromatina telomérica humana. Naturaleza (2022). DUELE: 10.1038/s41586-022-05236-5
