Una ricerca pionieristica dell'Università di Cambridge ha ribaltato la concezione scientifica dominante sul DNA sottoposto a stress. Contrariamente alla credenza diffusa che il DNA si aggrovigliasse in strutture caotiche, gli scienziati hanno dimostrato che esso si organizza in precise strutture a molla, note come plectonemi, quando sottoposto a pressione. Questa scoperta, pubblicata su riviste scientifiche di rilievo, ha profonde implicazioni per la comprensione della dinamica del materiale genetico.
La svolta è stata ottenuta grazie all'uso di nanopori, minuscoli canali attraverso cui è possibile far passare un singolo filamento di DNA. Sperimentando con soluzioni saline alcaline, i ricercatori hanno applicato forze elettriche e flussi fluidi per guidare il DNA attraverso questi pori. Questo processo ha indotto una rotazione del DNA, generando una torsione sufficiente a creare le strutture a plectonema. Precedentemente, i segnali elettrici irregolari osservati durante il passaggio del DNA attraverso i nanopori erano interpretati come la formazione di nodi; un'analisi più approfondita ha invece rivelato che si trattava di spirali ordinate e compatte che si ripiegano su se stesse.
Ulteriori studi hanno evidenziato come questi plectonemi non siano solo una risposta passiva allo stress esterno, ma svolgano un ruolo attivo nella gestione dell'energia e nella stabilità della molecola. La ricerca suggerisce che il DNA, anziché degradarsi sotto pressione, possieda una intrinseca capacità di adattamento, trasformando lo stress in un'organizzazione strutturale efficiente. Questo comportamento a molla è fondamentale per comprendere come la molecola mantenga la sua integrità e funzionalità in un ambiente cellulare dinamico.
Le implicazioni di questa scoperta si estendono a diversi campi della biologia molecolare e della biotecnologia. La comprensione dei meccanismi con cui il DNA si riorganizza sotto stress potrebbe aprire nuove vie per lo sviluppo di terapie innovative, per migliorare le tecniche di sequenziamento genomico e per la progettazione di biosensori più avanzati. La capacità del DNA di formare plectonemi è cruciale anche per l'organizzazione del materiale genetico all'interno del nucleo cellulare, contribuendo alla compattazione dei cromosomi e influenzando processi vitali come la trascrizione e la replicazione.
In sintesi, la ricerca dell'Università di Cambridge non solo sfida decenni di convinzioni scientifiche, ma offre una prospettiva completamente nuova sulla resilienza e l'adattabilità del DNA, rivelando una molecola capace di trasformare le forze avverse in un ordine strutturale sorprendente.