Estructura helicoidal de cuatro hilos con estructura helicoidal

Sesenta años después de que James Watson y Francis Crick teorizaran que el ADN tiene una estructura de doble hélice, surgió el ADN de cuádruple hélice. En el laboratorio y en células cancerosas humanas se han encontrado hélices cuádruples formadas enrollando cuatro hebras de ADN en lugar de dos. Esta estructura helicoidal cuádruplex de ADN llamada cuádruplex G está formada por la interacción de cuatro bases. Juntas, estas cuatro bases forman una estructura cuadrada. Parecen ser una estructura transitoria que es más abundante cuando las células se preparan para dividirse. Ocurren en centros cromosómicos y regiones teloméricas. Los telómeros son secuencias de ADN en los extremos de los cromosomas que los protegen del daño. Este descubrimiento podría desafiar nuestras ideas tradicionales sobre cómo comprender verdaderamente la estructura del ADN, desde que Watson y Crick descubrieron la doble hélice en 1953.

Utilizando una sustancia de anticuerpo que solo se une a los cuádruplex G, los científicos descubrieron la estructura helicoidal cuádruplex mencionada anteriormente en las células cancerosas. Para evitar que la cuádruple hélice se desintegrara en una estructura normal de ADN, los investigadores lograron bloquear la cuádruple hélice en la posición donde se formó. Esto permitió a los investigadores calcular cuántas hélices cuádruples se formaron en cada paso de la replicación celular. Los cuádruplex G son más abundantes durante la fase S, el período de replicación del ADN antes de la división celular. Este estudio destaca aún más el potencial de utilizar estas estructuras inusuales de ADN para tratar el cáncer. Otra pregunta importante que los científicos intentarán responder es si los G-quadruplex tienen algún efecto sobre el desarrollo embrionario y si este efecto puede reactivarse por error en las células cancerosas. Hay planes para averiguar si la estructura de cuatro hélices está alterada de forma natural o si. comportamiento intencional.

Plegando cadenas de ADN sintético que contienen un gran número de bases de guanina, se puede obtener en el laboratorio una estructura de ADN cuadrada distinta de la doble hélice. Los cuádruplex G están compuestos por cuatro bases de guanina ubicadas en diferentes posiciones en una cadena de ADN rica en bases de guanina. Se mantienen unidos mediante un tipo especial de enlace de hidrógeno para formar una estructura cuadrada compacta que rompe el ADN de estructura de doble hélice. Los cuádruplex G se forman en las células y estas estructuras inusuales pueden tener funciones biológicas importantes.