GENÉTICA

Científicos españoles describen la estructura de las uniones entre distintos tipos de ADN

Un estudio de dos instituciones españolas arroja luz sobre regiones del genoma que podrían convertirse en dianas farmacéuticas para tratar el cáncer. Estos avances facilitarían el desarrollo de medicamentos antitumorales más selectivos, que podrían disminuir las probabilidades de padecer efectos secundarios.

Estructuras de ADN
Ilustración de la estructura de la unión del i-ADN (verde) con el B-ADN (azul). // IQFR-CSIC
Agencia SINC | 15/08/2021 - 20:00h.

Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Barcelona (UB) ha descrito por primera vez la estructura en 3D de las uniones entre diferentes tipos de ADN, un logro que proporciona nueva información sobre unas regiones del genoma que podrían convertirse en dianas terapéuticas para el tratamiento del cáncer.

Los resultados, publicados en el último número de la revista Journal of the American Chemical Society, se han obtenido empleando los espectrómetros de alto campo del Laboratorio de Espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear Manuel Rico, una Infraestructura Científica y Técnica Singular (ICTS) del CSIC.

La disposición que la molécula de ADN adopta normalmente es la de la doble hélice, también llamada dúplex o B-ADN, que consiste en dos hebras que se enrollan una alrededor de la otra como en una escalera de caracol. Sin embargo, el ADN puede formar otras configuraciones mucho más inusuales, en las que pueden asociarse tres o, incluso, cuatro cadenas.

El material genético normalmente presenta una forma de doble hélice, pero también puede formar otras configuraciones mucho más inusuales como la i-ADN, que consta de cuatro cadenas

En esta investigación, los científicos se han centrado en una de estas formas exóticas: el i-ADN o i-motif, que consta de cuatro cadenas de ADN y que se forma en regiones del genoma ricas en citosina, un compuesto químico usado por las células para elaborar los elementos fundamentales del material genético y el ácido ribonucleico (ARN).

Si el ADN es normalmente una doble hélice (B-ADN) y es capaz de formar localmente una configuración diferente, los científicos se plantearon que debían existir interfases o regiones de unión entre los distintos tipos de disposición molecular.

Muchos de los agentes antitumorales utilizados en la práctica clínica llevan a cabo su función interaccionando con el ADN celular

“No conocemos bien la función de estas estructuras no canónicas en la célula, pero pensamos que se forman de manera transitoria cuando las dos hebras de la doble hélice se separan durante procesos celulares como la replicación o la transcripción. Este trabajo describe la primera estructura observada hasta ahora de una unión entre una región de B-ADN y otra de i-ADN”, subraya Carlos González, investigador del CSIC en el Instituto de Química Física Rocasolano (IQFR-CSIC) y uno de los autores del trabajo.

Diana farmacéutica

El ADN es una diana farmacéutica ­—el lugar donde un medicamento ejerce su acción— clave en numerosos campos. En concreto, muchos de los agentes antitumorales utilizados en la práctica clínica llevan a cabo su función interaccionando con el ADN celular.

La comunidad científica busca desarrollar mejores medicamentos antitumorales que interaccionen de manera específica con regiones particulares del genoma

Durante mucho tiempo se ha tratado de desarrollar mejores medicamentos antitumorales mediante la búsqueda de compuestos que interaccionen de manera específica con regiones particulares del genoma, lo que reduciría los efectos secundarios para los pacientes.

“Aunque se ha avanzado en este objetivo, conseguir compuestos selectivos tropieza con la dificultad de que la doble hélice canónica es muy regular. En cambio, las formas exóticas y sus uniones abren la posibilidad de desarrollar compuestos más selectivos que den lugar a menos efectos secundarios”, destaca el investigador del CSIC.

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Referencia: Serrano-Chacón et al. 'The structure of i-motif/duplex junctions at neutral pH'. Léalo en la revista Journal of the American Chemical Society.
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