I ricercatori della Cornell hanno identificato un nuovo modo per misurare la rigidità torsionale del DNA - quanta resistenza offre l'elica quando viene attorcigliata - informazioni che possono potenzialmente far luce su come funzionano le cellule.

Comprendere il DNA è di fondamentale importanza:memorizza le informazioni che guidano il funzionamento delle cellule ed è sempre più utilizzato nelle applicazioni di nanotecnologia e biotecnologia. Una domanda chiave per i ricercatori sul DNA è stata quale ruolo gioca la natura elicoidale del DNA nei processi che avvengono sul DNA.

Quando una proteina motore avanza lungo il DNA, deve torcere o ruotare il DNA, e quindi lavorano contro la resistenza torsionale del DNA. (Questi motori possono eseguire l'espressione genica o la replicazione del DNA mentre si muovono lungo il DNA.) Se una proteina motore incontra troppa resistenza, potrebbe bloccarsi. Mentre gli scienziati sanno che la rigidità torsionale del DNA gioca un ruolo cruciale nei processi fondamentali del DNA, misurare sperimentalmente la rigidità torsionale è stato estremamente difficile.

In "Rigidità torsionale del DNA esteso e plectonemico, " pubblicato il 7 luglio in Lettere di revisione fisica , i ricercatori segnalano un nuovo modo per misurare la rigidità torsionale del DNA misurando quanto sia difficile torcere il DNA quando la distanza da un'estremità all'altra del DNA è mantenuta costante.

"Abbiamo scoperto un trucco molto intelligente per misurare la rigidità torsionale del DNA, " ha detto l'autore senior Michelle Wang, il James Gilbert White Distinguished Professor in Scienze Fisiche presso il Dipartimento di Fisica del College of Arts and Sciences e investigatore dell'Howard Hughes Medical Institute.

"Intuitivamente, sembra che il DNA diventerà estremamente facile da torcere sotto una forza estremamente bassa, " Wang ha detto. "In effetti, molte persone hanno fatto questa ipotesi. Abbiamo scoperto che non è così, sia sperimentalmente che teoricamente".

Il primo autore è Xiang Gao, assegnista di ricerca presso il Laboratorio di Fisica Atomica e dello Stato Solido.

La tecnica offre anche nuove opportunità per studiare le transizioni di fase indotte dalla torsione nel DNA e le loro implicazioni biologiche. "Molti colleghi mi hanno commentato che erano davvero entusiasti di questa scoperta in quanto ha ampie implicazioni per i processi del DNA in vivo, "Ha detto Wang.