Hace ya más de 50 años que James Watson y Francis Crick propusieron la elegante estructura de la doble hélice para la molécula del DNA. Era un modelo de estabilidad y orden y su estructura parecía tan consolidada y estable, que habría sido una herejía pensar en la existencia de otras alternativas. Pero ahora se han comenzado a describir otras formas de combinación para las cuatro bases que estructuran la molécula de DNA, al mismo tiempo que se les comienza a atribuir otras funciones.

Pareciera que la molécula del DNA podría realizar todo tipo de contorsiones gimnásticas, doblándose en las más diversas formas, e incluso formando una triple hélice. Ya hace 10 años los científicos habían observado estas diferentes formas de DNA, pero no le habían dado ninguna importancia, pensando más bien que correspondían a artefactos producidos en el laboratorio, que no tendrían ninguna función en las células vivas. Ahora ya se han acumulado demasiadas evidencias que estas nuevas formas de DNA existen en el genoma de las células vivas y que probablemente desempeñan roles cruciales tanto en la expresión y regulación de genes o en la reparación de ellos, como también responsabilidades en la manifestación de diversas enfermedades, como el Corea de Huntington, el autismo, la esquizofrenia y el cáncer. Pareciera que el DNA es mucho más dinámico y versátil que lo que habíamos imaginado en un comienzo.

Es cierto que en nuestras células, la mayor parte del DNA toma la forma convencional de la doble hélice (B-DNA). Pero también sus costados pueden formar una rara estructura en zig-zag (Z-DNA) (ver figura). También puede tomar la forma de un pinche para el pelo, cuando una hebra se desprende de la doble hebra y luego se une sobre sí misma. Es decir, las bases se parean con otras de la misma hebra, ensamblándose en esta curiosa forma (ver figura).

Incluso el DNA puede formar una triple hélice, o "triples". Esto puede suceder en diferentes formas. Por ejemplo, una parte de la doble hélice se desenreda y se parea con la doble hélice que no se desenreda. También dos triple hélices pueden pegarse, para formar un "DNA nódulo" y puede aparecer una tetra hélice cuando se ensamblan dos pinches para el pelo. Todas ellas se forman en la secuencia del DNA en el interior de las células cuando las hebras se separan. ¿Qué significado tienen? ¿Para qué y por qué se forman estas estructuras?

Ya algunos investigadores están sugiriendo que estas distintas formas no están en el genoma por casualidad, o sólo para entretención de los biólogos moleculares. Su estudio recién comienza, y ya a algunas se les atribuyen diversas funciones. Así por ejemplo, se ha propuesto que los tripletes o la tetra hélice desempeñarían una función en el extremo del cromosoma, donde se ubican las estructuras de los llamados telomeros, que les sirven de protección al cromosoma para lograr su completa duplicación durante el proceso de la mitosis. También se piensa que los tripletes estarían implicados en el control de la actividad de los genes, señalando cuando se deben activar o cuando deben estar en reposo. En todo caso se ha observado que estos segmentos no son inocuos, ya que cuando se extraen éstos, se afectan los genes vecinos. Se piensa también que los tripletes atraen o repelen proteínas, las que a su vez tienen diversos roles en la expresión de los genes.

Lo que sí es seguro, es que el genoma en las células, es más que una secuencia de genes y que el DNA a lo largo de su estructura tiene flexibilidad como para llevar múltiples mensajes sobrepuestos estructurados en distintas formas. Se sabe que contiene las más variadas instrucciones, de cuándo y cómo, cada gene debe expresarse en cada tipo de célula, o en qué periodos del desarrollo, deben estos estar activos o inactivos. También se sabe que hay zonas del DNA que son proclives a las mutaciones y otras que se guardan celosamente que estas ocurran. No debemos olvidar que sólo el 5% de nuestro genoma codifica aminoácidos para sintetizar proteínas, de modo que en él hay espacio más que suficiente para llevar también muchas otras funciones regulatorias que hagan posible la vida e incluso la dinámica evolutiva de las especies. Por ello muchos piensan que cada una de esas formas de DNA no convencional, deben tener una razón de ser que aún no han sido aclaradas.