Sara Cuenda
Universidad Carlos III de Madrid

Desde el descubrimiento su estructura de doble hélice, ahora es el momento de hacer algunas aproximaciones físicas al papel de la secuencia en la dinámica del ADN por varias razones: los avances experimentales permiten medir fuerzas en moléculas aisladas de ADN y ejercer fuerzas sobre ellas para modificar su respuesta dinámica; más aún, con la reciente decodificación del genoma, hay un gran banco de datos de secuencias de ADN para verificar la importancia de la secuencia en la respuesta dinámica.

El primer modelo dinámico no lineal viene de Englander et al. [1], quien introdujo un modelo simple de ADN: la ecuación de sine-Gordon (SG) discretizada en una red en la que se propagan excitaciones de tipo solitón. El efecto de la secuencia fue estudiado por primera vez por Salerno [2], quien introdujo el potencial efectivo (con Kivshar) para explicar la inesperada dinámica de solitones en una red inhomogénea (con la secuencia real del promotor T7 A1). Sobre estos resultados, en 1995 Domínguez-Adame et al. [3] generalizaron el modelo para incluir fuerzas externas y rozamiento. A falta de mejores datos, usaron secuencias aperiódicas (Fibonacci, Thue-Morse), encontrando que se necesita una fuerza umbral para mover el solitón desde el reposo. Este trabajo vuelve sobre el anterior usando secuencias reales de ADN. Confirmamos la existencia de fuerzas umbral y de posiciones de parada altamente dependientes de la secuencia específica. Otra conclusión relevante es que el potencial efectivo es una herramienta útil para identificar regiones clave que controlan el comportamiento de una secuencia mayor.

[1] S.W. Englander et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 77  7222 (1980).
[2] M. Salerno, Phys. Rev. A  44 5292 (1991). M. Salerno and Yu. S.
Kivshar, Phys. Lett. A  193 263 (1994).
[3] F. Domínguez-Adame, A. Sánchez and Yu. S. Kivshar, Phys. Rev. E 52
2183 (1995).