Investigacion-oculto

Publicada la primera estructura de una unión entre dos tipos de estructura del DNA: El i-motif y la doble hélice.

Científicos del Instituto de Química Física Rocasolano del CSIC y de la Universidad de Barcelona describen por primera vez la forma de una interfase entre regiones del DNA con diferente estructura, en concreto entre las estructuras denominadas como i-DNA y B-DNA. El artículo aparece publicado en la revista Journal of the American Chemical Society. Hace ya casi 70 años desde que Watson y Crick describieron la estructura del DNA. En un breve artículo, considerado hoy por muchos como de culto, se describe la conocida estructura de la doble hélice, también llamada dúplex o B-DNA. Esta es la estructura que el DNA adopta normalmente. Sin embargo, sabemos desde hace tiempo que el DNA puede formar otras estructuras, que lo científicos solemos denominar como no canónicas. En estas estructuras las bases no se asocian necesariamente de la manera habitual (adenina con timina, guanina con citosina), ni siquiera están compuestas por dos cadenas, sino que pueden ser mucho más exóticas, como asociaciones entre tres o cuatro hebras. De hecho, las estructuras no canónicas más interesantes ocurren cuando se asocian cuatro cadenas, dando lugar a DNA tetracatenario. Se conocen dos tipos de DNA tetracatenario: El llamado G4-DNA o cuádruplex de guaninas, y el i-DNA o i-motif. El primero se forma en regiones ricas en guaninas y el segundo se forma en regiones ricas en citosinas. 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. En lo últimos años el estudio de estas estructuras ha atraído mucho interés porque creemos que pueden ser buenas dianas terapéuticas, especialmente para desarrollar nuevos fármacos antitumorales. Si el DNA es normalmente una doble hélice (B-DNA) y localmente forma una estructura diferente, necesariamente se deben formar interfases o regiones de unión entre diferentes tipos de estructura. Sabemos muy poco de estas regiones. En este trabajo describimos la primera estructura observada hasta la fecha de una unión entre una región de B-DNA y otra de i-DNA. La estructura se ha determinado mediante la técnica de Resonancia Magnética Nuclear (RMN), gracias a los espectrómetros de alto campo del Laboratorio “Manuel Rico”, una instalación científico-técnica singular (ICTS) del CSIC.

Referencia: I. Serrano-Chacón, B. Mir, N. Escaja, and C. González. The structure of i-motif/duplex junctions at neutral pH. J. Am. Chem. Soc., 2021. https://doi.org/10.1021/jacs.1c04679

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