 |
| A veces, el ADN no sigue las reglas habituales, y las citosinas de una cadena se conectan entre sí, en lugar de las guaninas de la otra cadena. Crédito: Instituto Garvan |
Por primera vez se han identificado las ubicaciones de las “estructuras con forma de nudo” en el genoma humano. Estas extrañas formas, conocidas como i-motifs, se descubrieron en 1993, pero al principio se las trató con recelo. El descubrimiento de su frecuencia y su ubicación sugiere que desempeñan un papel importante en nuestra salud, pero también pueden provocar enfermedades.
La estructura de doble hélice del ADN es tan famosa que sirve como una especie de abreviatura visual. Sin embargo, en la década de 1990 los genetistas comenzaron a sospechar que a veces se ve interrumpida por estructuras secundarias a las que llamaron i-motifs, cuya existencia fuera del laboratorio solo se confirmó en 2018.
En concreto, en lugar de que las cuatro bases a partir de las cuales se construye el ADN se unan entre sí como es normal (adenina con timina en la cadena opuesta, citosina con guanina), las citosinas de la misma cadena se unen. El resultado es una breve sección que sobresale de la doble hélice como una estructura de cuatro cadenas.
El profesor Daniel Christ, del Instituto Garvan de Investigación Médica, dijo a IFLScience: “Los i-motifs se descubrieron por primera vez en el laboratorio en condiciones de probeta (condiciones in vitro). Estas condiciones eran algo diferentes (más ácidas) de las observadas en el interior de las células. Esto había suscitado inicialmente dudas sobre si los i-motifs existían en las células. Sin embargo, una vez que generamos un anticuerpo específico para la estructura del i-motif, nosotros y otros pudimos demostrar que sí existen en las células humanas”. Christ añadió que otro equipo ha encontrado alrededor de 25.000 i-motifs en el arroz, por lo que definitivamente es algo común en organismos muy diferentes.
Se ha descubierto que ciertos patrones de las cuatro bases son más propensos a formar i-motifs, pero los científicos no están seguros de por qué existen o de lo comunes que son. Ahora, el equipo de Christ ha mapeado los i-motifs en el genoma humano y ha descubierto que son sorprendentemente comunes.
 |
| En la década de 1990 los genetistas comenzaron a sospechar que a veces la cadena de ADN se ve interrumpida por estructuras secundarias a las que llamaron i-motifs. Crédito: Chris Hammang |
“En este estudio, hemos mapeado más de 50.000 sitios i-motif en el genoma humano que se encuentran en los tres tipos de células que examinamos”, dijo Christ en un comunicado. “Es una cifra notablemente alta para una estructura de ADN cuya existencia en las células alguna vez se consideró controvertida. Nuestros hallazgos confirman que los i-motif no son solo curiosidades de laboratorio, sino que están muy extendidos y es probable que desempeñen papeles clave en la función genómica”.
Tomará mucho tiempo resolver cuáles son esas funciones, pero las ubicaciones de los i-motif ofrecen algunas pistas. “Descubrimos que los i-motif están asociados con genes que son muy activos durante momentos específicos del ciclo celular. Esto sugiere que desempeñan un papel dinámico en la regulación de la actividad genética”, dijo el primer autor Cristian David Peña Martínez, pero Christ indicó a IFLScience que los detalles siguen sin estar claros.
“También descubrimos que los i-motifs se forman en la región promotora de los oncogenes, por ejemplo el oncogén MYC, que codifica uno de los objetivos más conocidos del cáncer que no se pueden tratar con fármacos”, añadió Peña Martínez. Por tanto, una forma de atacar los cánceres que actualmente son particularmente resistentes al tratamiento podría ser haciendo que los i-motifs se deshagan. Si, como parece probable, cumplen una función en otra parte del ADN, podría ser necesario dirigirse con mucho cuidado. No obstante, la coautora, la Dra. Sarah Kummerfeld, dijo: “Podría ser posible diseñar fármacos que se dirijan a los i-motifs para influir en la expresión genética, lo que podría ampliar las opciones de tratamiento actuales”.
Si los i-motifs se forman en respuesta a condiciones específicas, como el estrés en el útero, esta podría ser otra forma no genética en la que nos afecta nuestro entorno. Sin embargo, Christ le dijo a IFLScience: “Actualmente no hay datos que indiquen componentes no hereditarios, y observamos un número similar de i-motifs entre tres líneas celulares humanas de diferente origen, lo que indica una conservación relativamente amplia. “
El estudio se publica en The EMBO Journal.