La estructura tridimensional del genoma de la levadura de la cerveza

Dos vistas 3D de la reconstrucción tridimensional del genoma de la levadura. (C) Nature

El genoma de una célula eucariota está almacenado en su núcleo dividido en cromosomas, que no están distribuidos al azar, sino que presentan una estructura tridimensional jerárquica que facilita la transcripción de ciertos genes y la replicación del genoma en su conjunto. Las relaciones espaciales y la topología de estas conformaciones cromosómicas son una de las grandes incógnitas de la biología moderna. Por primera vez se ha logrado reconstruir la conformación tridimensional completa de los cromosomas en el núcleo de una célula, en concreto, de la levadura de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae). Como muestra la figura en 3D, la estructura es realmente sorprendente. Destaca el cromosoma XII, que adopta una topología casi inimaginable (en verde, indicada por la flecha blanca). Esta conformación parece impedir la interacción entre las secuencias de ADN de sus dos extremos. Otros cromosomas también presentan un plegamiento que podría ser responsable de ciertas interacciones intracromosómicas e intercromosómicas. Este trabajo, que se publica en Nature, nos indica que la relación entre forma y función, ampliamente documentada en proteínas, es capital también en los genomas eucariotas. Ahora sólo falta entender para qué sirve cada pliegue descubierto en este compleja estructura. Un gran reto para los próximos lustros. El artículo técnico es Zhijun Duan et al., “A three-dimensional model of the yeast genome,” Nature, Advance online publication, 2 May 2010. Los biólogos no pueden obviar la consulta de las 80 páginas de información suplementaria, donde se indica la conformación tridimensional de cada cromosoma por separado, así como su interacción topológica con sus vecinos. Los que además quieran disfrutar de la figura que abre esta entrada en 3D deberán descargar el fichero en formato PDB (Protein Data Bank) que se puede visualizar con muchos programas, como RasMol.

No hay que perderse el webcast del CERN sobre el estado actual de todos los detectores del LHC

El interés que ha despertado y despierta el estado actual del LHC en todos nosotros, hace que desde el CERN ciertas reuniones internas sean retransmitidas mediante webcast en directo. Mañana, miércoles 5 de mayo, de 9:00 a 16:30 en el Auditorio Principal del CERN podremos asistir al “101st LHCC Meeting Agenda, Open Session I.” El estado de los detectores CMS, ATLAS y LHCb nos lo contarán entre las 9:00 y las 11:00 horas, y el estado de ALICE, TOTEM y LHCf entre las 11:20 y las 13:00 horas. Por la tarde, entre las 14:00 y las 16:30 horas nos hablaran de la nueva física que podrá descubrir el LHC en los próximos dos años. El jueves será la “Open Session II,” el día de las mesas redondas (cada una de 1 hora de duración). Por la mañana, sobre CMS, ATLAS, LHCb y ALICE y por la tarde sobre TOTEM, LHCf y LCG. Más información en Katie Yurkewicz, “LHC Update: May 3, 2010,” Symmetry breaking, May 3, 2010.

Nos contarán muchos detalles sobre lo que ha pasado desde las primeras colisiones a 7 TeV el 30 de marzo de 2010. Ya sabemos que las primeras colisiones fueron muy poco luminosas. A plena potencia los haces de protones del LHC contienen 2808 paquetes (bunches) cada uno con unos 100 mil millones de protones. Sin embargo, en las primeras colisiones sólo contenían 4 paquetes, cada uno con unos millones de protones. La luminosidad (número de colisiones en los detectores) del LHC estos primeros días fue muy baja. Hace un par de semanas se logró incrementar la luminosidad  en un factor de 10 gracias a la optimizar varios parámetros en los haces de protones (técnicamente, un factor de 5 gracias al beam squeezing y un factor de 2 gracias a nuevo esquema optimizado basado en 3 bunches). Como nos cuentan en “LHC progress report,” CERN Bulletin, el fin de semana pasado se batió el récord de colisiones sostenidas durante 30 horas a una luminosidad de 1’1 × 1028 cm-2 s-1 (en los cuatro experimentos principales del LHC).

Los datos de las colisiones han sido sistemáticamente analizados y reanalizados, aunque por ahora ofrecen pocas sorpresas. Como ya sabemos y nos recuerdan en “It’s time for physics,” CERN Bulletin, se observaron los primeros bosones vectoriales W en el detector ATLAS el 6 de abril (partículas que fueron descubiertas en el experimento UA1 del CERN en 1983) y los primeros mesones B en el detector LHCb el 21 de abril (partículas descubiertas en el experimento E288 del Fermilab en 1977).

Habrá que esperar a mañana para enterarnos de más detalles adicionales.