Genética

Dos estudios muestran el ADN como nunca lo habíamos visto y revela qué sucede cuando “se viene abajo”

La tecnología Pico-C permite visualizar los pliegues del ADN con un nivel de detalle inédito y, otra investigación, lo ha utilizado para analizar qué sucede cuando el ADN embrionario pierde su estructura

Un embrión temprano de Drosophila capturado durante una ola de división celular. Los puntos en azul indican aquellas células con ADN que se está dividiendo. Las marcas rosas, en cambio, señalan los núcleos celulares cuyo ADN no está en división. Gracias a ello, podemos intuir cierta organización, donde la división no parece repartirse por igual en todo el embrión, sino que sigue cierto orden.
Un embrión temprano de Drosophila capturado durante una ola de división celular. Los puntos en azul indican aquellas células con ADN que se está dividiendo. Las marcas rosas, en cambio, señalan los núcleos celulares cuyo ADN no está en división. Gracias a ello, podemos intuir cierta organización, donde la división no parece repartirse por igual en todo el embrión, sino que sigue cierto orden. Clemens HugEurekalert

¿Cómo es posible que yo no sea capaz de dibujar una cara simétrica y que, cuando era un embrión, las células de mis orejas “supieran” cómo crecer al unísono para no dejarme con una mucho más grande que la otra? ¿Cómo lograron sincronizarse? ¿Cómo intuyeron hacia dónde tenían que crecer o cuándo debían detenerse? La embriología es extremadamente compleja y, sin embargo, durante las últimas décadas hemos desentrañado buena parte de sus secretos. Tenemos respuestas para muchas de estas preguntas y son sorprendentemente elegantes. No obstante, seguimos desconociendo buena parte de los “pasos de baile” que describe el ADN en esta prolija coreografía celular.

Por ejemplo. Sabemos que, tras unirse el óvulo y el espermatozoide para formar el cigoto, el ADN de este no se “activa” de inmediato. En lugar de seguir sus instrucciones durante las primeras divisiones celulares, se organiza a partir de unas moléculas hermanas, pero más inestables: el ARN. En el caso de los humanos, el cigoto pasa a activar su genoma y usar el ADN de sus progenitores a los 3 días de gestación. Esto es:cuando está formado por unas ocho células. ¿Qué pasa con el ADN hasta entonces? Los expertos sospechaban que estaría “manga por hombro”, desordenado de cualquier manera. Sin embargo, un nuevo estudio publicado en Nature Genetics ha demostrado que estábamos equivocados. El ADN muestra una estructura clara antes de la activación del genoma cigótico. Es más, un segundo estudio publicado en Nature Cell Biology ha analizado qué pasaría si el ADN perdiera esa estructura y las consecuencias son desastrosas para la salud humana.

En moscas

"Solíamos pensar en el tiempo anterior al despertar del genoma como un período de caos", explica Noura Maziak, coautora de uno de los estudios. "Pero al acercarnos más que nunca, podemos ver que en realidad es un sitio de construcción altamente disciplinado. El andamiaje del genoma se está erigiendo de una manera precisa y modular, mucho antes de que el 'interruptor de encendido' se active por completo". Y es que esa ha sido la clave. Los investigadores han logrado desarrollar una nueva tecnología ultrasensible conocida como Pico-C. Con ella pueden cartografiar la estructura tridimensional del genoma de un individuo. Esto es: cómo se pliega cada parte del ADN para facilitar o impedir que se expresen sus “instrucciones”. Podemos compararlo con doblar las hojas adecuadas de un libro de recetas para que, a quien se lo dejemos, sepa qué debe leer y qué puede omitir si quiere hacer un brownie.

Es más, Pico-C no solo permite obtener información con un grado de detalle inédito, sino que necesita partir de una muestra de ADN 10 veces menor a la que requieren los métodos que se están utilizando ahora mismo. Gracias a estas virtudes, el equipo pudo utilizar Pico-C para estudiar las primeras etapas del desarrollo embrionario de una larva de mosca de la fruta (Drosophila) y, así, analizar la estructura de su ADN antes de que tuviera lugar la activación de su genoma. Los resultados mostraron que, en contra de lo que veníamos pensando, ese ADN ya mostraba cierta estructura en estos primeros instantes del desarrollo.

En humanos

El segundo estudio, que ha sido publicado en la revista Nature Cell Biology ha decidido poner a prueba este descubrimiento. El equipo de la doctora Ulrike Kutay analizó la estructura de células humanas con Pico-C y estudiaron qué sucedía si eliminaban los puntos que determinaban la estructura de su ADN. Así descubrieron que, al colapsar, el sistema inmunitario innato de las células afectadas tiende a confundir este daño estructural con el ataque de un virus. Una falsa alarma que desencadena una reacción de inflamación y, en consecuencia, enfermedades potencialmente graves.

"Estos dos estudios cuentan una historia completa", dice Juanma Vaqueriza, líder del equipo de la publicación en Nature Genetics. "El primero nos muestra cómo la estructura 3D del genoma se construye cuidadosamente al comienzo de la vida. El segundo nos muestra las consecuencias desastrosas para la salud humana si se permite que esa estructura colapse".

QUE NO TE LA CUELEN:

  • Aunque solemos decir que el ADN contiene información, eso no es del todo cierto. El concepto “información” es peliagudo filosóficamente hablando y, según cómo lo interpretemos, la afirmación puede ser radicalmente falsa. Conviene, por lo tanto, o bien entrecomillar la palabra, o aclarar (como intentamos hacer en este párrafo) que solo se trata de una analogía. Siendo estrictos, en el ADN no hay información, ni letras, sino una secuencia de estructuras moleculares que, al relacionarse con otras estructuras de la célula, permiten sintetizar moléculas y desarrollar procesos indispensables para la vida.

REFERENCIAS (MLA):

  • Maziak, Noura, et al. "Three-Dimensional Genome Reorganization Foreshadows Zygotic Genome Activation in Drosophila." Nature Genetics, 24 Feb. 2026, doi:10.1038/s41588-026-02503-3.