11
febrero

¿El ADN «conduce» por la izquierda o por la derecha?

¿Alguien me lo puede explicar?

Dándole vueltas a la topología de la estructura secundaria del ADN, me he visto sobresaltado por una duda.

Veamos: está claro que las 2 hélices del ADN son complementarias y antiparalelas, como si una carretera convencional en la que los coches complementarios (sus nucleótidos)  circulan en direcciones opuestas por ambos carriles.

No obstante existen 2  formas de circular por ese tipo de carreteras. El modo inglés en que la circulación hacia delante es por el carril de la izquierda y el modo europeo en que eso mismo se hace por el carril derecho .

Enrollemos ambas carreteras helicoidalmente en sentido dextrógiro y según el ángulo correspondiente –tal y como es en el ADN: una doble hélice dextrógira- y veamos lo que sucede. En ambas los sentidos son opuestos, como cabría esperar (antiparalelas), pero sucede una asimetría en ambos casos en los surcos: los surcos mayor y menor de esa doble hélice, se encuentran delimitados en diferente disposición y, además, da igual que si el ADN resultante se observe en una posición (arriba-abajo, por ejemplo) o la contraria (abajo-arriba) en cualquiera de los dos casos.

En un caso, la hebra que delimita el surco menor , por su extremo inferior, será siempre 5´- 3´, aunque la observemos al revés, y, por lo tanto la hebra que lo delimita por su parte superior será siempre 3´- 5´. En este caso el surco mayor estará delimitado por el extremo inferior por la hebra 3´- 5´, y por el extremo superior por la 5´- 3´. Y así será aunque demos la vuelta a la molécula observándola.

En el caso del enrollamiento del otro tipo de circulación de los nucleótidos sucede exactamente al revés: surco menor delimitado en su parte inferior en dirección 3´-5´ y en su extremo superior 5´-3´. Y el surco mayor en su hebra inferior 5´-3´y 3´-5´en la hebra superior.

En ambas fotografías de estas maquetas de ADN, al darles la vuelta,  puede apreciarse lo que indicamos, resaltando la direccionalidad de las hebras del ADN, indicandola en los extremos de uno de los nucleótidos. La punta de las flechas marcan hacia el extremo 5´ de dada hebra.

Este hecho constituye, a mi modo de ver, una circunstancia estructural que quizás, por mi ignorancia (y por eso la razón del título de este post), pudiera influir en la estructura de aquellos enzimas, factores de transcripción,… que trabajan eficientemente en el ADN porque se enganchan al mismo como una llave en su cerradura, realizando esta acción debido a un ajustado acoplamiento estructural que no es sino el de adaptarse al espacio que tanto el surco mayor como menor les dejan. Ambos espacios se encuentran delimitados del mismo modo si los tomamos en cualquier dirección en cada uno de los modelos propuestos, pero no serían iguales en uno y otro modelo. Así que la pregunta es: ¿Cuál de las 2 “carreteras” – y con ello volvemos sobre el ejemplo anterior- es la que realmente presenta  la estructura secundaria del ADN?

Si el espacio tridimensional delimitado es exactamente el mismo –caso aplicable a cada una de las 2 posibles disposiciones aisladamente en cualquier sentido-  todos aquellos “trabajadores” del ADN podrían actuar exactamente igual  para ambas hebras del mismo. Por ejemplo: iniciando la transcripción para que se transcribiera una hebra o la otra. Se acoplarían al surco mayor o menor en una posición o la contraria indistintamente, ya que –como hemos visto- la delimitación de los surcos por ambas hebras es la misma independientemente del sentido de ambas. Serviría el mismo “trabajador” del ADN para la transcripción, independientemente si ese proceso se realiza en una hebra o en la otra (aunque fuesen lugares diferentes donde iniciar su trabajo).

Y esto sucede para cualquiera de los modelos citados por separado. Pero no para ambos simultáneamente. Un modelo debe tener un solo tipo de “trabajadores” del ADN y, el otro tendría otro tipo diferente pero simétrico de esos mismos trabajadores. Algo así como la asimetría estructural de  una y de la otra mano humanas.

Ahora bien, ¿cuál  de los 2 tipos de “carreteras” es la que se encuentra presente en el ADN real?. O incluso, yendo más allá, ¿El tipo de “carretera”, que sea el verdadero, es común para todos  las clases de ADN y de los ADNs  genómicos de todos los seres vivos; o sería posible encontrarnos con la presencia de las 2 clases?

También, pudiera ser que cualquiera de las 2, independientemente de su posible asimetría, dejara los espacios de ambos surcos exactamente iguales, con la misma conformación tridimensional.  En cuyo caso, habría que explicar el hecho de tal igualdad.

Y  finalizo este post con la misma cuestión que planteaba en el encabezado: ¿Alguien me lo puede explicar?

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