El misteri de la periodicitat en el genoma o més sobre l’estructura de l’ADN

Una de les línies de recerca del grup està focalitzada a trobar quines mutacions, de les que es produeixen a l’ADN per diferents factors, són mutacions determinants en el desenvolupament del càncer. Això us ho vaig explicar a aquest post: Les mutacions. Per poder estudiar quines mutacions són les rellevants per al càncer el que fem és estudiar gran quantitat de dades de pacients.  Així s’ha pogut observar que les mutacions no es distribueixen de manera constant al llarg del genoma, com hauria de ser si fos un procés aleatori. En canvi, la proporció de mutacions és variable, i a més, aquesta variabilitat té una periodicitat molt marcada.

L’Oriol Pich estava treballant amb dades de milers de tumors quan, analitzant les mutacions d’alguns tipus de tumors es va adonar que aquestes presentaven un patró de mutacions amb una forta periodicitat. Hi havia regions amb més mutacions seguides d’altres amb menys mutacions, i aquest patró es repetia cada 10 parells de bases. Perquè és important aquesta dada? Perquè té relació en com està empaquetat l’ADN.

cover-lopezbigas2

By Iris Joval

L’ADN és una doble cadena amb estructura d’hèlix i, cada 10 parells de bases, aquesta doble hèlix fa una volta sobre sí mateixa. Com que les dues cadenes no estan completament alineades la doble hèlix té dos solcs: un de gran o solc major i un de petit o solc menor. Però la història no acaba aquí. En un segon nivell d’empaquetatge, aquesta doble hèlix fa dues voltes al voltant d’unes proteïnes anomenades histones formant una mena de cabdell que anomenem nucleosoma. Com que la doble hèlix té aquests dos solcs, es van alternant un cap endins (mirant al nucleosoma) i l’altre cap enfora. Dit d’una altra manera, un mateix solc va alternant el trobar-se cap endins i cap enfora. Els nucleosomes, i altres estructures a més gran escala, permeten que la cadena d’ADN, que estirada pot tenir una llargada d’uns 2 metres, pugui estar confinada dins el nucli cel·lular que és tant petit que necessitem un microscopi per poder-lo veure.

Analitzant les dades de diferents tipus de tumors, es troben diferents patrons de periodicitat: en uns casos es troba un augment de mutacions quan el solc menor està cap endins i d’altres quan el solc menor està cap enfora. Diferents anàlisis han portat a la conclusió que els processos mutacionals que intervenen en el desenvolupament de cada tipus de tumor determinen la distribució de les seves  mutacions. Aquestes diferències són degudes a diferents processos de dany i reparació de l’ADN.

Ja quan es va obtenir el primer genoma humà s’havia detectat una periodicitat propera a 10 parells de bases en què hi havia una major proporció de A i T. Anteriorment aquest fet s’havia relacionat amb la selecció natural i amb una millor adaptació a la torsió necessària per a què l’ADN s’emboliqui formant nucleosomes.

Ara bé, els investigadors del grup van fer la hipòtesi que els mecanismes de dany i reparació de l’ADN actius en les cèl·lules germinals, podien ser la causa de l’augment de la proporció de A i T amb una periodicitat de 10 parells de bases. Així, han demostrat que la posició dels nucleosomes té un efecte en la presència desigual de nucleòtids  tant en les cèl·lules somàtiques com en les germinals.

Així doncs, estudiant les mutacions que produeixen el càncer, s’ha arribat a un petit descobriment que explica el perquè d’una de les característiques fonamentals del nostre ADN. És una troballa que pot semblar petita, però de vegades aquestes troballes poden portar a noves idees, a noves dades o a comprendre millor nous mecanismes que fan avançar la ciència cada dia.

En la recerca científica passa sovint que estudiant alguna cosa es troba una explicació a una pregunta no formulada directament, això és una de les característiques que fa tant apassionant la ciència: cal fer-se preguntes i mirar de respondre-les, encara que de vegades el que trobem és la resposta a una altra qüestió o una nova pregunta.

D’aquesta manera avança la ciència i la cultura, i per tant, la humanitat.

 

Per veure l’estructura de l’ADN de forma més visual, aquest video ho mostra molt bé en 2 minuts: Zoom on your genome

Links relacionats:

Per què estudiem el dany i la reparació de l’ADN?

La doble hèlix d’ADN

Les mutacions

2 pensaments sobre “El misteri de la periodicitat en el genoma o més sobre l’estructura de l’ADN

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s