Cómo ver y manipular simultáneamente una única molécula de ADN
Un nuevo dispositivo permite estirar lateralmente moléculas de ADN aplicando fuerzas de manera muy controlada. Su combinación con técnicas de microscopía de fluorescencia muy avanzadas ayuda a realizar experimentos que requieran visualizar el ADN mientras se manipula. Esta combinación de tecnologías de última generación es una poderosa herramienta para estudios de biología molecular y biofísica.
Con este trabajo, los científicos aportan nuevas herramientas que permiten aplicar fuerzas muy precisas para estirar una molécula de ADN. / Pixabay
Ver una molécula de ADN aislada mientras se aplican fuerzas de estiramiento o torsión sobre ella puede proporcionar información muy valiosa a la comunidad científica. Un estudio, publicado en la revista Nanoscale, detalla una técnica efectiva para conseguir manipular de manera muy precisa una cadena de ADN y, simultáneamente, ver con gran resolución lo que está sucediendo a lo largo de la molécula, por ejemplo, cuando interacciona con proteínas.
Esquema explicativo de la técnica utilizada en el estudio (arriba) e imagen real resultante (abajo). / Julene Madariaga, CNB-CSIC
El trabajo, realizado por investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) en colaboración con la Universidad de Bristol, combina dos técnicas de última generación utilizadas en biología molecular y biofísica. Una de ellas, las llamadas “pinzas magnéticas” permiten estirar de manera muy controlada el ADN. La segunda, un tipo de microscopía de fluorescencia denominada “TIRF”, permite ver las moléculas con alta resolución.
“Hemos conseguido llevar la tecnología un paso más allá: hasta ahora aplicábamos fuerzas sobre el ADN y éramos capaces de detectar cambios en la extensión de la molécula, pero no podíamos visualizar la causa de esos cambios”, explica Fernando Moreno-Herrero, investigador del CNB-CSIC y director de esta investigación.
“Con este trabajo ponemos a disposición de toda la comunidad científica nuevas herramientas que permiten aplicar fuerzas muy precisas para estirar una molécula de ADN y, al mismo tiempo, visualizar qué proteínas se unen a ella o qué procesos están teniendo lugar”, apunta Julene Madariaga-Marcos, autora principal de este trabajo e investigadora del CNB-CSIC. Según asegura la científica, “los equipos y la tecnología con la que contamos en nuestro laboratorio para hacer este tipo de investigaciones es única en España”.
Métodos similares que combinan herramientas de manipulación y de visualización han permitido ver el ADN mientras se desensambla un virus o ver en acción a las proteínas de reparación del material genético. En este trabajo, los investigadores demuestran la utilidad de combinar las pinzas magnéticas y microscopía TIRF para visualizar cómo se une la proteína ParB –implicada en la segregación y condensación del cromosoma bacteriano– a lo largo del ADN de la bacteria.
Referencia bibliográfica:
J. Madariaga-Marcos, S. Hormeño, C. L. Pastrana, G. L. M. Fisher, M. S. Dillingham and F. Moreno-Herrero. "Force determination in Lateral Magnetic Tweezers combined with TIRF microscopy". Nanoscale 2018, DOI: 10.1039/c7nr07344e
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