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Un análisis matemático revela la arquitectura del genoma humano

Un análisis matemático ha llevado a investigadores japoneses a una fórmula que puede describir el movimiento de ADN dentro de las células humanas vivas. Mediante estos cálculos, los científicos pueden ser capaces de revelar la arquitectura en 3D del genoma humano y entender en detalle cómo se organiza el ADN y es accesible a la maquinaria celular esencial.

Este proyecto de investigación emplea técnicas de biología molecular y celular alternativas para mantener las células vivas y recoger datos sobre el movimiento natural de ADN.

Actualmente, los científicos pueden secuenciar todo el código básico del ADN, pero al conocer la arquitectura en 3D a mayor escala del genoma se podría revelar más información acerca de cómo las células utilizan el código.

Mientras la célula está creciendo, el ADN se almacena como un carrete desenredado de la cadena; ciertas porciones (eucromatina) se enrollan de forma más flexible y accesibles a la maquinaria celular que convierte el ADN en proteínas.

A lo largo de la “cadena” de cromatina están espaciadas “perlas” de complejos de proteínas de ADN en forma de barril llamados nucleosomas. Los investigadores siguieron el movimiento de los nucleosomas alrededor de la célula para entender dónde y cómo se almacena la cromatina y después emplearon las teorías de la física de polímeros para cuantificar el movimiento de los nucleosomas.

Antes de que una célula puede utilizar un gen, el ADN debe estar completamente desenrollado. Las áreas de la cromatina que contienen genes empleados con frecuencia están peor envueltas que las áreas de cromatina con genes utilizados con poca frecuencia.

Fuente:

http://www.lainformacion.com/ciencia/analisis-matematico-revela-arquitectura-humano_0_964405430.html

 

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Operaciones matemáticas realizadas por circuitos de ADN

En un estudio, el equipo de John Reif y Tianqi Song, de la Universidad Duke en Durham (Carolina del Norte) ha creado hebras de ADN sintético que, al ser mezcladas en un tubo de ensayo con las concentraciones adecuadas, forman un circuito analógico que puede sumar, restar y multiplicar mediante la creación y la ruptura de enlaces.

En vez de voltaje, los circuitos de ADN usan como señales las concentraciones de hebras específicas de ADN.

Otros equipos han diseñado circuitos basados en el ADN que pueden resolver problemas matemáticos. Pero la mayoría de ellos son digitales.

En cambio, el nuevo dispositivo de la Universidad Duke realiza cálculos de un modo analógico, midiendo directamente las concentraciones variables de moléculas concretas de ADN, sin necesitar unos circuitos especiales para convertir primero las señales en ceros y unos.

Con este diseño, el ADN puede hacer otras operaciones matemáticas aparte de sumar, restar y multiplicar. Los investigadores están diseñando circuitos de ADN analógicos más sofisticados que puedan llevar a cabo una amplia variedad de cálculos, como logaritmos y potencias.

Leer más:

http://noticiasdelaciencia.com/not/20986/operaciones-matematicas-realizadas-por-circuitos-de-adn/

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