El ADN se mueve constantemente durante la interfase, proporcionando a las células un sistema de mantenimiento sólido

Investigadores en Japón han descubierto que el movimiento local del ADN dentro de las células humanas permanece constante durante la interfase, donde la célula crece y replica su ADN para la división celular. El estudio sugiere que este movimiento de ADN en estado estacionario permite que las células realicen tareas domésticas en entornos similares durante la interfase.

El equipo, dirigido por el profesor Kazuhiro Maeshima del Instituto Nacional de Genética, ROIS, publicó sus hallazgos el 3 de junio en Avances de la ciencia.

Para encajar dentro del núcleo de la célula, el ADN se organiza en cromatina, en la que las hebras de ADN se envuelven alrededor de grupos de proteínas histonas, como un hilo alrededor de un carrete, para formar estructuras conocidas como nucleosomas. Luego, los nucleosomas se pueden plegar en estructuras aún más compactas y formar cromatina. Investigaciones anteriores muestran que la cromatina se balancea continuamente en las células vivas.

A medida que avanza el ciclo celular (es decir, las fases G1, S y G2), donde el ADN del genoma se duplica y el núcleo se vuelve más grande, el entorno nuclear que rodea a la cromatina cambia drásticamente. Maeshima y sus colegas del Instituto Nacional de Genética en Mishima, Japón, formularon esta pregunta: ¿Cómo cambia el comportamiento de la cromatina durante la interfase?

El grupo de Maeshima utilizó una técnica de microscopía óptica de alta resolución para observar el comportamiento de los nucleosomas individuales dentro de las células vivas durante un tiempo muy corto, aproximadamente un segundo.

Maeshima y sus colegas han revelado que el movimiento de la cromatina local permanece constante durante la interfase, aunque el ADN del genoma se duplica mediante la replicación del ADN y el núcleo crece. Los investigadores también han demostrado que el crecimiento nuclear sin replicación no afectó el movimiento de estado estacionario de la cromatina. Por tanto, el movimiento de la cromatina local es independiente de dichos cambios nucleares durante la interfase.

«Este es un hallazgo importante porque el movimiento en estado estacionario permite que las células lleven a cabo sus rutinas, como la transcripción del ARN y la replicación del ADN, en entornos nucleares similares», dijo la primera autora Shiori Iida. «El movimiento de la cromatina local puede gobernar la accesibilidad del ADN genómico para la búsqueda de objetivos o el reclutamiento de una pieza de maquinaria. El movimiento en estado estacionario de la cromatina proporciona un sistema celular robusto en el que las funciones del ADN no se ven afectadas por varios cambios nucleares».

«Las células pueden cambiar transitoriamente el movimiento de la cromatina desde el estado estacionario para realizar sus trabajos ad hoc en respuesta a daños en el ADN, entre muchas otras tareas», dijo Maeshima. Él y su equipo tienen como objetivo explorar más a fondo cómo se regula el movimiento del ADN, qué proteínas están involucradas en el proceso de regulación y cómo se comporta el ADN durante la división celular. «Nuestro objetivo final es comprender cómo se comporta el ADN genómico humano dentro de la célula para leer la información genética que contiene», dijo Maeshima.

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