Mallas y cubos de ADN

Esta es una explicación de cómo se forman la malla y el cubo propuestos en la entrada Fabricar con ADN. Antes de ver esta explicación podrías intentarlo leyendo esa entrada. Lo que muestro aquí es un ejercicio puramente visual, entretenido y muy interesante.

La formación de mallas hechas con ADN una vez que se parte de la estructura en forma de cruz es fácil. La única precaución al diseñar las secuencias es que no haya ninguna similitud entre las que tienen letras diferentes.
Uniendo en una dirección las cruces sale la siguiente imagen

Recuerdo de nuevo que las cadenas de ADN se escriben siempre en la dirección 5' a 3' (en este extremo 3' es donde se suele dibujar la punta de una flecha para indicar la dirección en la que se sintetiza cada cadena de ADN) y que se unen de forma antiparalela (los terminales de las dos cadenas que van juntas en cada extremo de una molécula de ADN han de ser siempre 5' una cadena y 3' la otra cadena).
Y uniéndolas en la segunda dirección quedaría

que vista al microscopio electrónico tiene esta pinta

El cubo es un poco más complicado, pero un poco nada más. Empieza colocando los complementarios alrededor de las cadenas circulares (mejor las pintas como un cuadrado).

 
A continuación unes los extremos de las cadenas que son complementarios.

Une, a continuación, los dos esquemas asegurándote las complementariedades, de ahí ves que el propio ADN, mejor decir las cadenas complementarias, es el pegamento que unirá estas dos piezas. Quedará un dibujo plano tal que así:

Ahora imagina que doblas este plano por cada una de las dobles lineas verticales (moléculas de ADN de doble hélice) de forma que puedas unir los extremos izquierdo con el derecho, es decir usar las secuencias complementarias S-S' y T-T' como pegamento. De esta forma sale el cubo tridimensional siguiente

que diseñada de forma más mona queda así:

Era fácil, ¿verdad?. Todo es fácil cuando nos enseñan y aprendemos a hacerlo, lo interesante es adelantarse a los demás y ser uno el que lo imagina, lo crea y lo enseña a los demás. Ahí está lo emocionante de la investigación y de la innovación.


La fabricación de la malla está basada en Seeman, N.C. 1982. Nucleic acid junctions and lattices. J. theor. Biol. 99, 237-247
La fabricación del cubo está basada en Chen, J. ySeeman, N.C. 1991. Synthesis from DNA of a molecule with the connectivity of a cube. Nature 350, 631-633.