Científicos obtienen imágenes de ADN leído por el mecanismo molecular de una célula

Aquí la ARN polimerasa III descomprime la hebra de ADN. Imagen de Institute of Cancer research.

Las increíbles imágenes que aparecen a continuación muestran una sola hebra de ADN separada y leída por el mecanismo molecular de una célula. La serie, publicada en Nature como parte de un estudio que investiga el funcionamiento de este mecanismo, se usará para diseñar nuevas drogas contra el cáncer.

Con el fin de capturar las imágenes fielmente y en detalle, los investigadores utilizaron una nueva forma de microscopía electrónica, llamada Cryo-EM. La técnica incluye congelar las muestras a -180°C para tener una resolución que permita llegar hasta átomos individuales. El nuevo método es tan avanzado que los pioneros de esta técnica recibieron el Premio Nobel de Química 2017.

«Usamos [el] nuevo tipo de microscopía (…) para hacer algo que ningún científico ha podido hacer antes», explica el Dr. Alessandro Vannini, quien dirigió la investigación llevada a cabo en el Instituto de Investigación del Cáncer (ICR) de Londres. «Pudimos congelar y atrapar el complejo ARN polimerasa III en el momento de la adherencia, separación y lectura del código de ADN».

Puede que la imagen no sea muy elocuente para la mayoría de las personas, pero de hecho muestra cómo se transcribe una hebra de ADN. Imagen del Institute of Cancer Research.

El complejo de proteínas ARN polimerasa III está presente en casi todas las células del cuerpo humano y de todos los animales y plantas, y es crucial para que exista la vida. El mecanismo toma un hilo de ADN, lo descomprime y luego lee las bases de nucleótidos para producir los bloques de construcción necesarios para que la célula crezca y se divida, escribe Josh Davis de IFLScience.

Para comprender mejor cómo interactúan y se comunican entre sí los componentes de las moléculas complejas y accesorias, el equipo logró capturar el momento en que se unían a una hebra de ADN. El Cryo-EM les permitió a los investigadores ver una resolución de aproximadamente 1/20.000 del ancho de un cabello humano.

Cuando las células se vuelven cancerosas, se liberan de las restricciones habituales que les impiden replicarse continuamente, incluidos los complejos que copian el ADN. Por eso se espera que al comprender exactamente cómo funciona el complejo de ARN polimerasa III, se allane el camino para saber cómo crecen los tumores.

«Este hermoso estudio ha revelado un engranaje fundamental en el funcionamiento interno de las células; uno que a menudo es aprovechado por el cáncer», dice el profesor Paul Workman, el director ejecutivo de ICR, citado en IFLScience. «Es un hallazgo enormemente importante en biología celular y espero que en el futuro conduzca a nuevos tratamientos para pacientes con cáncer», agrega.

Las imágenes podrían ayudar a los investigadores a diseñar fármacos que enciendan o apaguen el sistema, o incluso que lo desarticulen completamente. Así podrían proporcionar una nueva forma de evitar el crecimiento de los tumores.

El Ciudadano, vía IFLScience