< Tornar al llistat

Científics de l'IBMB-CSIC desxifren el primer nivell de plegament de l'ADN

05.10.2018

Un equip de la Unitat de Biologia Estructural (SBU) de l'Institut de Biologia Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC), amb seu al Parc Científic de Barcelona, ha desxifrat com l'ADN realitza els seus primers i més bàsics plecs. Amb això, han resolt l'anomenada "paradoxa del nombre d'enllaç de l'ADN nucleosomal", que ha estat objecte de debat durant més de 3 dècades, i han demostrat que la teoria descrita sobre l'empaquetament de l'ADN en les nostres cèl·ules era certa. Els resultats es publiquen a la revista Nature Communications.

 

L'investigador Joaquim Roca, a l’esquerra, amb el seu equip del Laboratori de Topologia del DNA : Ofelia Díaz, Sílvia Dyson, Joana Segura, Antonio Valdes i Belén Martínez (Foto: IBMB-CSIC).

El nucleosoma és un complex d'ADN i proteïnes histones, que constitueix el primer grau d'empaquetament de l'ADN dins de la cèl·lula. A cada nucleosoma, prop de 146 parells de bases d'ADN envolcallen un octàmer d'histones. La repartició d'aquesta estructura al llarg de milers o milions de parells de bases d'ADN genera una fibra semblant a un collaret de comptes.

Aquest plegament permet reduir més de quatre vegades la longitud de les molècules d'ADN i, al seu torn, fer-les molt més flexibles, el que és fonamental perquè puguin empaquetar en cromosomes i distribuir d'una manera ordenada dins el nucli cel·lular.

L'anomenada "paradoxa del nombre d'enllaç de l'ADN nucleosomal" –que ha estat objecte de debat durant més de 3 dècades– es refereix a una incongruència en la manera en què es plega l'ADN per formar els nucleosomes, que són la unitat estructural i fonamental dels cromosomes. "El que s'havia descrit teòricament sobre com es plegava l'ADN no coincidia amb els resultats de calcular el nombre d'entrecreuaments segons aquesta teoria. Així que, o bé la teoria no era certa o els càlculs eren incorrectes", explica el Prof. Joaquim Roca, investigador principal del Laboratori de Topologia del DNA.

"Hem aplicat una nova estratègia per calcular amb gran precisió el nombre d'entrecreuaments de la doble hèlix en els nucleosomes en condicions fisiològiques, i hem examinat la topologia de més de 1000 nucleosomes dins de la cèl·lula, el que ens ha permès descobrir un valor diferent al que s'havia assumit com a correcte fins ara", explica Joana Segura, primera autora de l'article.

El nou valor obtingut en aquest laboratori de la Unitat de Biologia Estructural resol la "paradoxa del nombre d'enllaç" sobre l'empaquetament de l'ADN. Alhora, desxifra el primer nivell de plegament de l'ADN, que és la molècula que conté tota la nostra informació genètica. Aquest avanç posa noves bases a l'estudi sobre com l'ADN s'empaqueta per poder emmagatzemar tota la informació necessària per a la vida dins d'un espai tan petit com és el nucli cel·lular.
 

►Més informació en aquest enllaç [+]

► Article de referència: 
Joana Segura, Ricky S. Joshi, Ofelia Díaz-Ingelmo, Antonio Valdés, Silvia Dyson, Belén Martínez-García and Joaquim Roca "Intracellular nucleosomes constrain a DNA linking number difference of -1.26 that reconciles the Lk paradox". Nature Communications (2018) DOI: 10.1038/s41467-018-06547-w