La vida se complica: el ADN no es (solo) una doble hélice

Se tomó en 1952 y se conoce como la Fotografía 51. En la imagen, Raymond Gosling, un estudiante de doctorado de Rosalind Franklin, había captado la clave que confirmaría la existencia del ADN. Con la técnica de difracción de rayos X, la fotografía muestra dos bandas dispuestas en cruz: la famosa doble hélice en escalera de caracol. El secreto que la vida nos había ocultado durante años. Pero no era la única sorpresa que nos reservaba el ADN.

La Fotografía 51 fue un éxito para Rosalind Franklin, que trabajaba en King´s College de Londres. Su compañero de trabajo, Maurice Wilkins, que no había conseguido grandes avances en sus investigaciones, decidió mostrarle la imagen a James Watson. No se lo consultó a Franklin, escribiendo uno de los episodios más polémicos de la investigación científica del último siglo. Watson y su compañero Francis Crick usaron la fotografía y los datos de Franklin para reconstruir el modelo con el que ya estaban investigando.

fotografia 51 del adn

Watson y Crick ganarían el premio Nóbel en 1962. Y escribirían su nombre en la historia con uno de los grandes descubrimientos científicos del siglo XX. Para entonces, Franklin ya había muerto. En 1958 y con 37 años, fallecía al no superar un cáncer provocado, muy probablemente, por las prolongadas exposiciones a la radiación.

Watson, Crick, Franklin, Gosling, Wilkins y, probablemente, muchos otros nombres, contribuyeron a descubrir el ADN helicoidal que décadas más tarde ocupa todos los libros de texto. Pero resulta que el ácido desoxirribonucleico tiene muchas otras formas. La última que se ha descrito es cuádruple; y se encuentra en células humanas.

La doble hélice

Polémicas a un lado, la doble hélice del ADN marcó un antes y un después en cómo el ser humano entendía la vida y a sí mismo. Nos dijo que una pequeña (o gran) molécula tenía codificada toda la información de la arquitectura de la vida. A través de combinaciones casi infinitas de adenina, timina, citosina y guanina (más de 6.000 millones de ellas) codifica los planos de las proteínas, las células, los órganos y los organismos. Los planos de todo lo que está vivo sobre el planeta Tierra.

nuevas formas de adn

Con los años, la ciencia genética profundizó en el estudio del ADN. Poco a poco se aprendió a leer pequeños fragmentos del genoma. En la primera década de los 2000 se descifraba el genoma del ser humano. Aun así, a día de hoy, todo sigue siendo un gran misterio. Sabemos poco sobre cómo se organiza, cómo se transcribe o cómo influye en el organismo. Hemos aprendido a leerlo, pero nuestra comprensión lectora sigue siendo limitada.

Uno de los grandes descubrimientos de los últimos años fue que el ADN no era una escalera de caracol perfecta. La doble hélice se retuerce y adopta varias configuraciones. Y existen estructuras triples y cuádruples, como la que acaba de descubrir un equipo de investigadores del Instituto Garvan en Sídney. La vida se complica cuanto más las observamos.

Las muchas estructuras de la vida

El primer ADN descrito era una doble hélice que giraba hacia la derecha. Hoy, se conoce como ADN en forma B. La forma A es similar, aunque más amplia, y la forma Z gira hacia la izquierda. También se han descrito conformaciones C, D y E, todas ellas dobles hélices observadas en laboratorio y bajo determinadas circunstancias. Solo la forma B y la Z han sido detectadas en la naturaleza hasta ahora.

formas de adn a b y z

Representaciones de la configuraciones A, B y Z de ADN helicoidal.

En los últimos años, se ha descubierto también que esta molécula clave puede organizarse en forma triple y cuádruple. Se pensaba que eran curiosidades, pero ahora se ha descubierto que no solo existen en la naturaleza, sino que algunas son bastante comunes y podrían desempeñar un papel fundamental en le regulación de los genes. Aunque todavía no se sabe cuál.

La vida se complica más allá del laboratorio

El paper publicado por los investigadores del Instituto Garvan en Nature señala que ciertas estructuras cuádruples, conocidas como i-motif, se forman en zonas concretas del genoma. No es que existan individuos con un genoma cuádruple completo, sino que, en ciertas áreas, la cadena de la vida se desvía y forma una estructura en i.

estructura en i del adn

“La estructura i-motif es un nudo de ADN de cuatro cadenas”, asegura el Marcel Dinger, jefe del centro Kinghorn de Genómica Clínica del instituto australiano y codirector de la investigación. “En la estructura del nudo, las letras C [citosina] en la misma cadena de ADN se unen entre sí, por lo que esto es muy diferente de una doble hélice, donde las letras en cadenas opuestas se reconocen entre sí y donde las Cs se unen a las Gs [guaninas]”.

Además, han observado que estos nudos van y vienen. Es decir, que aparecen y desaparecen, lo cual podría ser una pista sobre su función. “Creemos que el ir y venir de los i-motifs es una pista de lo que hacen. Parece probable que estén allí para ayudar a activar o desactivar genes, y para determinar si un gen se lee activamente o no”, añade Mahdi Zeraati, otro de los investigadores del grupo. El secreto de la vida se pone más complicado que nunca, pero hemos dado un paso más para descifrarlo.

Imágenes | Instituto Garvan, Wikimedia Commons, Pixabay