Usando la tecnología que les permite largar las moléculas de ADN y ver las imagines de estos nudos, los científicos del MIT han encontrado, por primera vez, los factores que denotan si un nudo se mueve a lo largo del hilo o se atasca en un lugar. Estos descubrimientos podrían ayudar a encontrar la forma de desatar estos nudos de ADN, lo que mejoraría la precisión de algunas tecnologías de secuenciación del genoma o fomentar la formación de nudos. Inducir la formación podría ayudar a mejorar algunos tipos de secuencia al poner más lento el paso de las moléculas de ADN a través del sistema, eso dicen los investigadores.
Nudos que se mueven
El maestro Doyle en compañía de sus alumnos han dedicado su tiempo a estudiar la física de los nudos de los polímeros, como el ADN, por muchos años. El ADN es el indicado para estudios como estos ya que es una molécula relativamente grande, lo que hace más fácil la obtención de imágenes utilizando un microscopio, y tiende a inducirse fácilmente a crear nudos. El descubrimiento del equipo de MIT consta en que podrían manipular los nudos de estas moléculas de ADN fijas al variar la fuerza del campo eléctrico. Cuando el campo es poco fuerte, los nudos se mueven a lo largo de la molécula hacia el extremo que se encuentre más cerca. Cuando logran llegar a él, se desatan.
El profesor de quimba de la Universidad de Texas en Austin, Dmitrii Makarov, quien no tuvo participación en el estudio, lo describe como una demostración experimental elegante de que los nudos en el ADN pueden trabarse bajo tensión, de igual manera que los nudos macroscópicos en nuestros días de experiencias.
Este proyecto también brinda importantes conocimientos importantes sobre la fricción a escala molecular, un suceso que aún no se conoce bien.
Desintegración de nudos
La presencia de nudos de ADN puede ocurrir en las células vivas, pero las células poseen enzimas con la especialidad de desenredar dichos nudos, llamadas topoisomerasas.
Los hallazgos del equipo del MIT recomiendan una forma posible de terminar con los nudos de ADN fuera de las células con relativa facilidad mediante la aplicación de un campo eléctrico hasta que los nudos se desplacen al final de la molécula. Esto podría servir de mucho para un tipo de secuenciación de ADN denominada mapeo de nanochannel, que lo que hace es estirar el ADN a lo largo de un tubo estrecho y calcular la distancia que hay entre dos secuencias genéticas.
Esta estrategia se usa para revelar cambios en el genoma a una gran escala, como la duplicación de genes que se desplazan de un cromosoma a otro, pero los nudos en el ADN pueden hacer más difícil la obtención de estos datos. Los especialistas ahora están analizando otros fenómenos con relación a los nudos, entre ellos el proceso de desatar nudos más complejos que los que se han mencionado en este artículo, así como las interacciones entre dos nudos en una sola molécula. El estudio fue financiado por la National Science Foundation y la National Research Foundation Singapore por medio de la Alianza de Singapur para la investigación y la tecnología.
