A pesar de la frecuente confusión entre el gran público, divulgadores y algunos científicos, el sentido de giro de la doble hélice del ADN es a derechas… ¿o quizá no?
La estructura clásica del DNA es una hélice de dos hebras que se enrolla a derechas. Esto es, el giro de la hélice sigue la dirección de las agujas de un reloj. Hace tiempo que se observó que algunas secuencias particulares de DNA pueden formar hélices con giro a izquierdas, en sentido contrario al de las agujas del reloj. Estas hélices no son exactamente la imagen especular del DNA clásico, sino que tiene una forma diferente a la que se denominó Z-DNA. La formación del Z-DNA sólo ocurre en ciertas secuencias ricas en repeticiones CG y requiere una concentración de sal enormemente alta. No obstante, ciertas proteínas inducen la formación de este tipo de estructuras dentro de la célula en condiciones fisiológicas. Curiosamente, algunas de estas proteínas están involucradas en la regulación de la respuesta inmune y se cree que, en células cancerosas, su unión al Z-DNA ayuda a la célula a escapar del sistema inmunitario.
En el contexto de nuestros estudios sobre DNAs modificados químicamente, también llamados “Xeno Nucleic Acids” o XNAs, hemos observado que la introducción de un átomo de flúor en ciertas posiciones clave de la cadena de azúcares del DNA, induce la formación del Z-DNA en condiciones enteramente fisiológicas. Se trata de una modificación aparentemente mínima, pero que produce un cambio radical en el sentido de giro de la doble hélice. Estos XNAs fluorados son reconocidos por las proteínas de unión a Z-DNA, abriendo la posibilidad de alterar su actividad. Además, el núcleo atómico del flúor es magnéticamente activo y se puede detectar fácilmente mediante técnicas de Resonancia Magnética Nuclear (RMN), por lo que se abre un nuevo camino para la detección de DNA levógiro no solo in vitro y sino también in vivo.
Este trabajo se ha llevado dentro de una larga colaboración establecida con el grupo del Prof. Masad Damha en la Universidad McGill de Montreal (Canadá) y el Prof. Modesto Orozco en el IRB (Barcelona) y ha sido clave el uso de los espectrómetros de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) del Laboratorio “Manuel Rico”, una instalación científico-técnica singular (ICTS) del CSIC.
Publicacion: R. El-Khoury,+ C. Cabrero,+ S. Movilla, H. Kaur, D. Friedland, A. Domínguez, J. D. Thorpe, M. Roman, M. Orozco,* C. González,* M.J. Damha*. Formation of left-handed helices by C2'-fluorinated nucleic acids under physiological salt conditions. Nucleic Acids Res. https://doi.org/10.1093/nar/gkae508
