Todo el mundo sabe que los trozos largos de hilo, o cables de carga y similares, tienden a enredarse rápidamente y formar nudos desagradables. Poco se sabe sobre las estructuras de nuestro material genético, los cromosomas, que también consisten en cadenas largas que, segúnSegún nuestra experiencia, es probable que se anude. Sin embargo, hasta ahora no ha sido posible estudiar esto experimentalmente.
Investigadores de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU en Alemania ahora han descubierto que los cromosomas pueden estar anudados. "Utilizamos algoritmos matemáticos para examinar modelos poliméricos 3D de cromosomas que colegas de la Universidad de Cambridge habían generado a partir de datos experimentales", informó el Dr.Peter Virnau, del Instituto de Física de la JGU. "No ha sido posible determinar previamente si los cromosomas están realmente anudados porque no hay un conocimiento suficiente de su estructura tridimensional exacta. Pero utilizando los modelos de cromosomas publicados por los especialistas en Cambridge, encontramosque estaban enredados "
Para sus cálculos, los físicos en Mainz utilizaron los modelos de cromosomas 3D que se publicaron en la primavera de 2017. El equipo de Mainz extendió estos modelos en ambos extremos y luego los unió, ya que solo es posible someter los anillos cerrados a análisis matemáticopara ver si contienen nudos. "Imagínense agarrar ambos extremos del cromosoma y unirlos", explicó Virnau. Luego, los investigadores emplearon algoritmos matemáticos especiales para examinar el modelo extendido.
El equipo de investigación de la Universidad de Mainz especula que si bien los enredos entre los cromosomas deben eliminarse para la progresión del ciclo celular, aquellos dentro de un cromosoma pueden no afectar la función y la transmisión de información genética. También hay ciertas cadenas de proteínas que tienen nudos complicados, algo que los expertosen el pasado habría sido sorprendente. Incluso el ADN en los virus que atacan a las bacterias, los llamados bacteriófagos, está anudado. Mientras que los nudos en estas proteínas especiales parecen formarse siempre en la misma posición, parecen ocurrir al azar en el casode los virus. El Dr. Peter Virnau especula que lo mismo también podría ser cierto en los cromosomas.
El equipo en Mainz no puede decir aún si sus resultados son un artefacto de la simplicidad de los modelos de polímeros utilizados para representar las estructuras cromosómicas, o si realmente indican la forma real de los cromosomas. Sin embargo, los cálculos realizados en Cambridge yMainz sugiere que los cromosomas pueden estar anudados.
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Materiales proporcionado por Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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