ADN tridimensional

Marcela Sandoval Velasco y col publicaron en Cell (Vol 187. No 14 . 3541-3562) del 11 de junio 2025) un artículo sobre poder ver cómo es que la arquitectura tridimensional del genoma que persistía en una muestra de piel de mamut lanudo de 52.000 años de antigüedad. El estudio del ADN antiguo había comenzado con la secuenciación de fragmentos mitocondriales de muestras históricas y posteriormente ha experimentado una notable expansión.

Los análisis paleogenómicos actuales implican la secuenciación de ADN de genomas completos (ADNa-Seq) de una plétora de humanos extintos y arcaicos (Green et al., Rasmussen et al ), en animales (Miller et al.,// Orlando et al. ), en plantas (Martin et al., Ramos-Madrigal et al. ) y en patógenos (Bos et al., Smith et al. ) todos estos estudios con publicaciones de muchos investigadores abarcan más de un millón de años.

Sin embargo, dada la naturaleza fragmentaria de las moléculas típicas de ADNa, dichos análisis se basan invariablemente en el mapeo de lecturas cortas a un genoma de referencia moderno. Esto permite la identificación de polimorfismos de un solo nucleótido y pequeñas indeles para análisis filogenómicos y poblacionales, así como la identificación de variantes con consecuencias funcionales. Sin embargo, estos métodos pasan por alto diferencias a mayor escala, como los reordenamientos cromosómicos y las únicas diferencias a gran escala que se pueden identificar son los casos en los que una secuencia moderna está ausente en el genoma antiguo.

Hay que entender que una célula alberga un universo propio, donde el ADN humano se enrolla y se pliega, lo que crea una arquitectura sorprendente e invisible. El hallazgo, publicado recientemente por la revista Nature, según los autores abre la puerta a nuevas maneras de entender el origen y desarrollo de enfermedades genéticas. Localizar y seguir cada gen en este mapa abre el camino a futuros diagnósticos y terapias, ya que el modo en que el ADN se organiza afecta directamente todo el funcionamiento celular.

Los estudios de ADNa también han explorado las diferencias epigenéticas mediante la recuperación de citosinas metiladas de plantillas antiguas o a través de patrones de desintegración del ADN, que pueden indicar la posición de los nucleosomas. Sin embargo, no existen datos epigenéticos de todo el genoma para muchas especies antiguas de interés, como el mamut lanudo († Mammuthus primigenius ). Aquí, también, la corta longitud del ADNa dificulta ubicar las características epigenéticas en su contexto genómico. La Hi-C (High-throughput Chromosome Conformation Capture) podría ser imposible en muestras antiguas, porque los fragmentos de ADNa sobrevivientes son tan cortos que pueden difundirse a través del espacio, borrando gradualmente la morfología cromosómica antigua.

En la investigación descrita en Nature participaron Job Dekker, el equipo del Proyecto Nucleoma 4D y varias instituciones científicas de Estados Unidos. Descifrar cómo se acomoda el genoma humano dentro de la célula es uno de los grandes retos de la ciencia. El ADN no es una hebra recta, se ordena enroscado sobre histonas, formando la cromatina y creando vínculos y lazos.

Durante mucho tiempo, los expertos quisieron entender cómo esa morfología física define si un gen se enciende o apaga. El gran objetivo fue construir la imagen más fiel de la disposición interna de los genes. El núcleo celular es minúsculo y ordenado, con cada fragmento de ADN en lugar específico. Los científicos lo nombran nucleoma 4D al sumar la variable del tiempo, porque la configuración varía según la etapa de la vida celular. El nuevo estudio buscó descubrir si la ubicación y el contacto entre genes influyen de verdad en las funciones y comportamientos celulares.

Diseñaron una base de datos robusta que muestra conexiones y ubicaciones exactas de cromosomas en el núcleo, al recurrir a técnicas específicas de captura cromosómica. La investigación se centró en células madre embrionarias y en fibroblastos, ambos tipos centrales para la biología humana. Se identificaron más de 140.000 lazos de cromatina por tipo celular, lo que permitió reconstruir con precisión el patrón de plegado del ADN. El trabajo combinó diferentes métodos y validó sus resultados. “La integración de conjuntos de datos de los diferentes métodos permitió a los autores comparar cada método y evaluar su utilidad”, señalaron los investigadores.

El equipo pudo desarrollar mapas espaciales que muestran procesos genéticos como la transcripción y la replicación en un contexto 3D dentro de la cromatina. La mezcla de técnicas dio sentido tanto a la estructura como a la dinámica de cada cromosoma. El estudio destacó la importancia de validar pruebas y cotejarlas con información previa.

Los investigadores consideraron que los resultados facilitarán nuevas rutas para la investigación biológica y médica. “Este recurso proporciona una base para una comprensión mejorada de cómo la organización física del ADN humano se asocia con la expresión biológica”.  Por ahora, este mapa sienta las bases para que los biólogos estudien el papel de los cromosomas humanos en la salud y los trastornos del organismo.

Maracaibo, martes 13 de enero del año 2026