Tutti sanno che lunghi pezzi di filo, o cavi di ricarica e simili, tendono ad aggrovigliarsi rapidamente e a formare fastidiosi nodi. Poco si sa delle strutture del nostro materiale genetico, cromosomi, che consistono anch'essi di lunghi fili che, secondo la nostra esperienza, dovrebbero essere suscettibili di annodarsi. Però, finora non è stato possibile studiarlo sperimentalmente.

I ricercatori dell'Università Johannes Gutenberg di Mainz (JGU) in Germania hanno scoperto che i cromosomi possono effettivamente essere annodati. "Abbiamo utilizzato algoritmi matematici per esaminare modelli polimerici 3D di cromosomi che i colleghi dell'Università di Cambridge avevano generato da dati sperimentali, " ha riferito il Dr. Peter Virnau dell'Istituto di Fisica della JGU. "Non è stato in precedenza possibile determinare se i cromosomi sono effettivamente annodati perché non c'è una conoscenza sufficiente della loro esatta struttura tridimensionale. Ma usando i modelli cromosomici pubblicati dagli specialisti di Cambridge, abbiamo scoperto che erano impigliati."

Per i loro calcoli, i fisici di Mainz hanno utilizzato i modelli cromosomici 3D che sono stati pubblicati nella primavera del 2017. Il team di Mainz ha esteso questi modelli ad entrambe le estremità e poi li ha collegati insieme poiché è possibile sottoporre gli anelli chiusi all'analisi matematica per vedere se contengono nodi . "Immagina di afferrare entrambe le estremità del cromosoma e di unirle, " ha spiegato Virnau. I ricercatori hanno quindi utilizzato speciali algoritmi matematici per esaminare il modello esteso.

Il team di ricerca dell'Università di Mainz ipotizza che mentre gli intrecci tra i cromosomi devono essere rimossi per la progressione del ciclo cellulare, quelli all'interno di un cromosoma potrebbero non influenzare la funzione e la trasmissione delle informazioni genetiche. Ci sono anche alcune stringhe proteiche che hanno nodi complicati, qualcosa che gli esperti del passato avrebbero trovato sorprendente. E anche il DNA dei virus che attaccano i batteri, cosiddetti batteriofagi, è annodato. Mentre i nodi in queste speciali proteine ​​sembrano formarsi sempre nella stessa posizione, sembrano verificarsi casualmente nel caso dei virus. Il Dr. Peter Virnau ipotizza che lo stesso potrebbe essere vero anche nei cromosomi.

Il team di Mainz non è ancora in grado di dire se i loro risultati siano un artefatto della semplicità dei modelli polimerici utilizzati per rappresentare le strutture cromosomiche, o se effettivamente indicano la forma reale dei cromosomi. Tuttavia, i calcoli effettuati a Cambridge e Mainz suggeriscono che i cromosomi possono essere annodati.