La otra formidable estructura del ADN

La doble hélice, el libro de James Watson sobre su participación en los eventos que llevaron al descubrimiento de la estructura del ADN (ácido desoxiribonucleico), es considerado uno de los libros de divulgación científica más importantes del siglo XX. Aquel descubrimiento imprimió un nuevo ímpetu a la genética en particular y a todas las ciencias de la vida en general, a tal punto que en la actualidad la estructura de doble hélice del ADN es conocida prácticamente por toda persona mínimamente interesada en el tema. Se trata efectivamente de dos cadenas unidas entre ellas en forma de doble hélice helicoidal, y en la que cada hebra está constituida por secuencias de nucleótidos denominados de acuerdo a la base nitrogenada que contienen, Adenina (A), Timina (T), Guanina (G) y Citocina (C). Dichas cadenas se hallan unidas por enlaces denominados puentes de hidrógeno(1), de tal modo que cada A está conectada a una T de la otra cadena, cada C a una G y viceversa Figura 1).

Figura 1

bases

ADN cromatina-recortado

La influencia de la estructura del ADN ha trascendido la biología y por estos días está en construcción una enorme torre inspirada en la molécula de la vida, la torre Agora Garden, Figura 2). Dicha construcción, ideada por el arquitecto ecologista Vincent Callebaut, se encuentra en la ciudad de Taipei, Taiwán, y tendrá una altura aproximada de 100 metros. La arquitectura de la obra refleja la belleza y la perfección de la estructura de la molécula más conocida de la vida: la doble hélice helicoidal.

Figura 2:

Edificio con forma de doble hélice helicoidal del ADN
Torre con forma de doble Hélice

Sin embargo, cabe destacar que la molécula de ADN también utiliza otra formidable estructura que es mucho menos reconocida. De hecho, numerosos artículos de divulgación científica mencionan que, si se desenrollaran y unieran todas las moléculas de ADN de una persona, la longitud sería tan extensa como para abarcar la distancia hasta Luna varios miles de veces. ¿Cómo puede caber tanto ADN en el núcleo de las células eucariotas? Sencillamente, porque la famosa doble hélice helicoidal se pliega con la ayuda de proteínas en otra estructura fascinante, una estructura conocida como solenoide.

Para alcanzar dicha forma, la doble hélice forma en primer lugar nucleosomas, constituidos por un complejo de proteínas llamadas histonas, alrededor de las cuales el ADN helicoidal se enrolla en dos vueltas consecutivas (Figura 3).

Figura 3:

Nucleosomas último nature

Posteriormente, los nucleosomas se disponen en el espacio uno al lado del otro como si fueran amplios peldaños de una escalera, en donde 6 nucleosomas son suficientes para pasar de un piso al otro de una escalera también helicoidal, con miles y miles de vueltas (Figura 4).

Figura 4:

solenoide final final

 

Esta estructura es la que en realidad posibilita compactar enormes cantidades de ADN en un espacio mínimo, formando luego rulos de cromatina y, en última instancia, los cromosomas (Figura 5), de los cuales cada célula humana contiene 46, 23 provenientes de la madre y 23 provenientes del padre.

Figura 5:

wiki modificado

Si bien dicha estructura aún no ha sido plasmada en ninguna torre de diseño futurista, la realidad es que la formidable topología del solenoide del ADN ha encontrado una utilización digna de su importancia. Ha sido empleada en la construcción del Solenoide compacto de Muones (Figura 6), uno de los detectores de partículas del Gran Colisionador de Hadrones(2), construido en el CERN(3) para realizar investigaciones sobre la partícula de Higgs, también conocida como partícula de Dios. La existencia de dicha partícula fue propuesta por Peter Higgs, entre otros, para explicar el origen de la masa de las partículas elementales, un evento que podría haber tenido lugar en el inicio mismo del universo.

Figura 6:

solenoid

De este modo, si bien la doble hélice helicoidal es y será siendo sin dudas la forma más reconocida del ADN, la molécula de la vida cuenta también con otra estructura digna de mención, el solenoide, una estructura formidable también, y a la cual tuvo que apelarse para la construcción de una maquinaria capaz de ahondar en los secretos más lejanos de la vida misma: en la creación del universo, ni más ni menos.

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Información complementaria

Imagen superior izquierda: Torre Agora Garden, en construcción en Taipei, Taiwán.

Imagen superior derecha: Imagen de una parte del Solenoide compacto de Muones, del CERN. http://www.theatlantic.com/photo/2012/07/the-fantastic-machine-that-found-the-higgs-boson/100333/

(1) Puente de hidrógeno: es una clase de enlace que se produce a partir de la atracción existente en un átomo de hidrógeno y un átomo de oxígeno, flúor o nitrógeno con carga negativa. en: Definición de puente de hidrógeno – Qué es, Significado y Concepto http://definicion.de/puente-de-hidrogeno/#ixzz4596krtOr

(2) Hadron: Un hadrón es una partícula subatómica formada por quarks que permanecen unidos debido a la interacción nuclear fuerte entre ellos

(3) CERN: (Organización Europea para la Investigación Nuclear)

Palabras clave: Divulgación científica, ciencia, ADN, doble hélice, solenoide

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