domingo, 11 de octubre de 2009

La estructura del genoma humano, en tres dimensiones, es un fractal

La estructura tridimensional del genoma humano, desvelada en un artículo publicado en la revista Science de fecha 9 de octubre de 2009, confirma que es el mejor contorsionista que existe.
El estudio explica cómo su doble hélice de ADN, que estirada tendría dos metros, se pliega sobre sí misma hasta caber en el núcleo de una célula, que tiene un diámetro 100 veces menor que un milímetro.
Lo hace imitando una figura semigeométrica que los matemáticos conocen como un fractal. En concreto, el genoma completo que contiene cada célula se retuerce sobre sí mismo formando un "glóbulo fractal" que permite comprimir una información genética millones de veces mayor que la de un chip de ordenador.
"La naturaleza ha ideado una solución elegantísima para almacenar información en una estructura superdensa, pero sin nudos", comenta el director del Broad Institute del MIT, Eric Lander, uno de los coordinadores del estudio.
En este estudio también han participado entre otros Erez Lieberman-Aiden, investigador de la División de Ciencias de Salud y Tecnología en Harvard-MIT, y Job Dekker , biólogo en la Escuela Médica de la Universidad de Massachusetts, en Amherst.

Aunque desde hace décadas se sabe que el ADN tiene una estructura de doble hélice, nadie sabía cómo ésta se organiza dentro de las células. La estructura actual difiere de la propuesta por muchos investigadores en estudios anteriores, señala Lander. Antes de este estudio esta estructura consistía en el "glóbulo del equilibrio", que era problemática pues se producirían muchos nudos en el genoma, los diferentes polímeros que componen el genoma estarían anudados y enredados, añade Lander y estos nudos podrían dificultar que la célula sea capaz de leer su propio genoma, realizar sus funciones y seguir viva.

La teoría del "glóbulo fractal" se postuló hace 20 años, pero nunca se había observado en el laboratorio hasta hoy y produce una madeja sin nudos.

Después de este estudio, la nueva estructura, el "glóbulo fractal", organiza el ADN de forma más compacta, sin nudos, y mantiene las diferentes regiones separadas, es decir, las moléculas de ADN dentro del núcleo de las células están empaquetadas dentro de una estructura compacta y sin nudos, lo que facilita el empaquetado y el desempaquetado para un eficaz funcionamiento de las células.


La estructura en tres dimensiones del genoma humano parece una madeja sin sentido, pero esconde un orden casi geométrico ( glóbulo fractal)
(Véase Teoría de Nudos publicado en este blog el 2 diciembre 2006)