Las células compactan su ADN cuando carecen de oxígeno, nutrientes

Para que las células funcionen normalmente, grandes partes de su estructura de ADN deben estar abiertas y accesibles para que las moléculas que leen el código genético puedan producir instrucciones para fabricar proteínas. Ahora, los investigadores han descubierto que cuando las células carecen de oxígeno o nutrientes, compactan su ADN, lo que dificulta que estas funciones normales continúen.
Los investigadores desarrollaron una nueva tecnología que les permitió ubicar moléculas individuales en el ADN que está estrechamente empaquetado dentro del núcleo de las células.

Este estado hambriento se ve en muchas de las enfermedades comunes de hoy en día como ataque cardíaco, accidente cerebrovascular y cáncer, dicen los científicos del Instituto de Biología Molecular (IMB) en la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) en Alemania.

Junto con colegas de otros centros de investigación, escriben sobre el descubrimiento en la revista Biología del Genoma y sugiera que ofrece algunas pistas importantes nuevas sobre estas enfermedades y cómo tratarlas.

Cuando una persona sufre un ataque cardíaco o un derrame cerebral, puede causar daño a largo plazo debido a que el suministro de sangre restringido al corazón y el cerebro priva a las células afectadas de oxígeno y nutrientes, una afección conocida como isquemia. La inanición de oxígeno o la hipoxia también pueden ser el resultado de otras enfermedades, como en los tumores de cáncer.

En el nuevo estudio, los investigadores descubrieron que bajo estas condiciones de inanición, el ADN en el núcleo de las células afectadas cambia drásticamente, se comprime en grupos apretados. El resultado es que las moléculas de lectura de genes no pueden acceder al código genético, y la célula finalmente deja de funcionar.

Cuando esto le sucede a las células en el corazón, conduce a un ataque al corazón; cuando sucede en el cerebro, conduce a un accidente cerebrovascular.

El autor principal, el Dr. George Reid, líder del grupo en IMB, dice que él y sus colegas están muy entusiasmados con este hallazgo y explica:

"Cuando tienes un derrame cerebral, cuando tienes un ataque cardíaco, es probable que esto sea lo que le está sucediendo a tu ADN. Ahora que sabemos que esto es lo que está sucediendo, podemos empezar a buscar formas de prevenir esta compactación del ADN".

Otra característica importante del trabajo es el uso de una nueva tecnología de exploración de ADN que algunos de los autores de IMB desarrollaron para examinar el ADN de las células con un nivel de detalle que nunca antes se había logrado.

La nueva tecnología muestra moléculas individuales en el ADN de las células

El código genético contenido dentro del núcleo de las células no comprende hebras lineales flotantes de ADN, sino que está contenido en una estructura de ADN y proteínas estrechamente compacta llamada cromatina. La estructura de la cromatina está muy organizada para acomodar el ADN de forma compacta dentro del núcleo y permitir el acceso para la expresión génica y el procesamiento del ADN.

Pero la microscopía convencional no tiene suficiente resolución óptica para estudiar las nanoestructuras de la cromatina, señalan los investigadores.

La nueva tecnología es un desarrollo de microscopía de luz de súper resolución. Utiliza tintes parpadeantes que se unen al ADN y permiten a los investigadores mirar dentro y alrededor de los complejos de cromatina y definir la ubicación de las moléculas individuales en el ADN de las células de los mamíferos.

La nueva tecnología se describe en un artículo separado publicado en la revista Investigación celular experimental.

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