Sobre la mesa hay un puñado de monedas del mismo valor, pero de acuñaciones distintas. Si pesamos el puñado entero, solo sabremos el peso medio, pero no la historia de cada moneda. Algo parecido le ocurría a la espectrometría de masas con intercambio hidrógeno-deuterio (HDX/MS) cuando miraba los cuádruplex de ADN: estructuras insólitas formadas por cuatro cadenas de guanina que se apilan como una torre de tortitas con iones de potasio entre ellas. En disolución forman una mezcla de conformaciones con la misma masa, y el método devolvía una cinética de intercambio promediada, como si todas las monedas fueran iguales.
Los autores del nuevo trabajo añadieron una tercera dimensión: la movilidad iónica (IMS). Este método hace que los iones atraviesen un tubo lleno de helio bajo la acción de un campo eléctrico. El tiempo de vuelo depende de la forma y la carga del ion: una esfera compacta llegará antes que una cadena desplegada, aunque sus masas sean iguales. Ahora cada conformación recibe su propia «dirección» según el tiempo de deriva, y se puede medir la velocidad de intercambio de cada una por separado.
Para la secuencia telomérica 23TAG, que forma dos conformaciones híbridas, se logró separarlas y medir sus velocidades individuales. Resultó que una forma (hybrid-2) se despliega tres veces más rápido que la otra (hybrid-1): 1.76 frente a 0.57 por minuto. Esta diferencia no se debe a fluctuaciones locales, sino a la distinta velocidad de apertura completa de la estructura, como si una moneda se doblara con más facilidad que la otra.
El tercer escenario mostró que no todas las diferencias de forma importan: para un cuádruplex monomórfico se observaron dos picos en la distribución de tiempos de deriva, pero las velocidades de intercambio eran idénticas en ambos. Esto significa que las diferencias surgieron ya en fase gaseosa, y no en disolución. Este control ayuda a no confundir un artefacto con biología real.
Ahora los investigadores disponen de una herramienta que clasifica las monedas moleculares no solo por su peso, sino también por su forma y por su velocidad de intercambio. Esto permite asomarse a la dinámica de cada conformación del ADN, algo importante para desarrollar fármacos dirigidos a los cuádruplex y para comprobar la estabilidad de oligonucleótidos terapéuticos. Por fin se puede separar el puñado de monedas una a una.
Los cuádruplex de guanina pueden formar estructuras que recuerdan a una pila de tortitas: las tetradas planas de guanina se apilan unas sobre otras y entre ellas, como si fuera el relleno, se alojan los iones de potasio.
La idea de separar moléculas por su forma en fase gaseosa recuerda al «clasificador» ficticio de un relato de Philip Dick, donde los objetos se ordenan por rasgos poco evidentes. Solo que aquí, en lugar de un dispositivo fantástico, hay un tubo de deriva con helio.
No publicado en arXiv. Aquí están su página, el PDF y la formalización: puede comprobarlo usted mismo, no solo leer nuestro análisis.