Todo mundo conhece os longos pedaços de lã, ou cabos de carregamento e similares, tendem a se emaranhar rapidamente e formar nós desagradáveis. Pouco se sabe sobre as estruturas do nosso material genético, cromossomos, que também consistem em longas cordas que - de acordo com nossa experiência - provavelmente se enroscarão. Contudo, até agora não foi possível estudar isso experimentalmente.

Pesquisadores da Johannes Gutenberg University Mainz (JGU), na Alemanha, descobriram agora que os cromossomos podem de fato ter nós. "Usamos algoritmos matemáticos para examinar modelos de polímero 3D de cromossomos que colegas da Universidade de Cambridge haviam gerado a partir de dados experimentais, "relatou o Dr. Peter Virnau, do Instituto de Física do JGU." Não foi possível determinar se os cromossomos têm nós de fato porque não há conhecimento suficiente de sua estrutura tridimensional exata. Mas, usando os modelos de cromossomos publicados por especialistas em Cambridge, descobrimos que eles estavam emaranhados. "

Para seus cálculos, os físicos em Mainz utilizaram os modelos de cromossomos 3D que foram publicados na primavera de 2017. A equipe de Mainz estendeu esses modelos em ambas as extremidades e depois os vinculou, pois só é possível submeter anéis fechados à análise matemática para ver se eles contêm nós . "Imagine agarrar as duas extremidades do cromossomo e juntá-las, "explicou Virnau. Os pesquisadores então empregaram algoritmos matemáticos especiais para examinar o modelo estendido.

A equipe de pesquisa da Universidade de Mainz especula que, embora os emaranhados entre os cromossomos precisem ser removidos para a progressão do ciclo celular, aqueles dentro de um cromossomo podem não afetar a função e a transmissão da informação genética. Existem também certas cadeias de proteínas que têm nós complicados, algo que os especialistas do passado teriam achado surpreendente. E até mesmo o DNA em vírus que atacam bactérias, os chamados bacteriófagos, está atado. Embora os nós nessas proteínas especiais pareçam sempre se formar na mesma posição, eles parecem ocorrer aleatoriamente no caso dos vírus. O Dr. Peter Virnau especula que o mesmo também pode ser verdade nos cromossomos.

A equipe em Mainz ainda não é capaz de dizer se seus resultados são um artefato da simplicidade dos modelos de polímero usados ​​para representar estruturas cromossômicas, ou se eles de fato indicam a forma real dos cromossomos. No entanto, os cálculos realizados em Cambridge e Mainz sugerem que os cromossomos podem ter nós.