Un equipo del CSIC ha demostrado que la estructura i-ADN de nuestro genoma puede adaptar su forma al pH del ambiente. Este hallazgo es esencial para posibles avances en la nanotecnología o para modular procesos clave de la creación de fenotipos.
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, científicos del Instituto de Química Física Rocasolano (IQFR) y del Instituto de Ciencias del Mar (ICM) del CSIC han descrito el curioso caso de una secuencia de ADN capaz de cambiar de forma con el pH. El artículo se publica en The Journal of the American Chemical Society.
Estructura de un i-ADN que puede cambiar de forma según la acidez del entorno. / IQFR
Este estudio, elaborado en colaboración con el Instituto de Investigación Biomédica (IRB) y la Universidad de Barcelona, 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 participa en el proyecto.
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 podría 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. Según los autores, este cambio de forma podría actuar como un mecanismo de control para modular la expresión génica, un proceso clave en la creación de fenotipos.
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: la nanotecnología.
“Las moléculas capaces de cambiar de forma de manera controlada son un tesoro para diseñar dispositivos tecnológicos, como sensores, motores, etc; en escalas de nanómetros”, señala el investigador del IQFR.
Referencia
Serrano-Chacón, I. "pH-Dependent Capping Interactions Induce Large-Scale Structural Transitions in i-Motifs". The Journal of the American Chemical Society (2023).
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