Estudios cristalográficos de complejos de péptidos y la droga diamino-fenilindol (DAPI) con oligonucleótidos ricos en adeninas y timinas

Abstract

Desde hace tiempo se conoce que la mayor parte de los genomas contiene una gran cantidad de ADN no codificante. Dado que se pensaba que no tenía una función específica se le denominó “ADN basura” o “junk DNA”. No obstante, posteriormente se ha visto que una parte de este ADN se transcribe y se piensa que es esencial para la estructura de los cromosomas. Más recientemente, el proyecto ENCODE, en que han participado más de 400 autores y cuyos resultados han sido publicados en las más prestigiosas revistas de ciencia, ha ayudado a desechar dicho término. Por otro lado, se sabe que muchas de las secuencias presentes en este ADN son ricas en bases AT (adenina, timina). Con este proyecto se pretende estudiar la interacción de diferentes oligonucleótidos presentes en estas zonas ricas en bases AT con diferentes moléculas como péptidos sintéticos y alguna droga. Los péptidos sintéticos estudiados corresponden a cada uno de los tres dominios de unión al ADN que presentan las proteínas HMGA humanas, llamados “AT-hooks”. Estas proteínas influyen en muchos procesos celulares normales como son el crecimiento, la diferenciación celular o la reparación del ADN. Por otro lado, están asociadas con procesos patológicos como la diabetes o la obesidad, así como a procesos tumorales, donde su sobreexpresión está relacionada con la malignidad y el potencial de formar metástasis del tumor. Los oligonucleótidos usados en este estudio son: d(GGGAAATTCCTC) y d(CGTTAATTAACG) y los péptidos usados son: KRGRGRPRK, KRPRGRP, KRPRGRPKGSKNKGAA y RKPRGRPKK. Por otra parte y aprovechando que recientemente se ha visto que algunos fármacos y drogas pueden actuar como agentes de entrecruzamiento en este tipo de ADN, se estudia la interacción de diferentes oligonucleótidos ricos en AT con la molécula de DAPI, cuya principal función es la de marcador fluorescente del ADN en estudios bioquímicos y citoquímicos. Los oligonucleótidos usados en este estudio son: d(CATATATATG), d(ATATATAT), d(AATATATATATT) y d(ATATATATATATAT). Así pues, se han realizado ensayos cristalográficos con el objetivo de obtener cristales de los complejos para su estudio mediante la técnica de difracción de rayos X, una técnica muy potente y que puede llegar a resoluciones atómicas ya que utiliza longitudes de onda comparables a las distancias interatómicas de la materia. Finalmente, a partir de un cristal obtenido en uno de los ensayos con DAPI, se han podido determinar los parámetros de celda, el grupo espacial y el empaquetamiento del oligonucleótido d(AATATATATATT). Además, se ha llegado a plantear un modelo estructural aproximado del mismo aunque no se ha podido ubicar la molécula de DAPI.