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Olvidadas no por poco interesantes, sino porque son difíciles de estudiar. Hasta ahora solo había una estructura de un triplex antiparalelo publicada y es de hace 30 años.

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Las triples hélices de ADN (tríplex) se forman cuando en el surco mayor de una doble hélice (dúplex) se une una tercera hebra. Existen evidencias que apuntan a que los tríplex existen en el genoma y que tienen un papel en la regulación de la expresión génica. De hecho, la adición de una hebra de ADN exógeno para formar un tríplex en una región reguladora de un gen, se ha usado para inhibir su expresión, lo que hace que estas estructuras tengan un claro interés farmacológico.

Según la orientación de la tercera hebra con respecto al dúplex se distinguen dos tipos de tríplex: el paralelo y el antiparalelo. La formación del paralelo, mucho más estudiado, requiere pH ácido. El antiparalelo, en cambio, requiere secuencias muy ricas en purinas (guaninas y adeninas), que tienden a agregar y a formar estructuras tipo cuádruplex (hélices de cuatro hebras). Con el fin de evitar la formación de cuádruplex y de formar tríplex más estables se diseñó TINA (Triplex Intercalating Nucleic Acids), una molécula que se conjuga entre dos nucleótidos de la tercera hebra de un tríplex y que se intercala entre dos triadas consecutivas.

En colaboración con el grupo del Dr. V. Filichev en Massey University en Nueva Zelanda hemos estudiado un tríplex antiparalelo con un grupo TINA unido en la tercera hebra. La inserción de TINA tiene dos efectos: por un lado, estabiliza tremendamente el tríplex y, por otro, provoca una gran dispersión de señales en el espectro de RMN. Esto último ha sido clave para poder asignar los espectros y, consecuentemente, la determinación de la estructura. Precisamente, la estructura de tríplex antiparalelo ha permanecido en el olvido durante muchos años, no por poco interesante, sino por la dificultad que entraña asignar los espectros de RMN de esta estructura. Tanto es así que hasta ahora solo se había determinado una estructura de un tríplex antiparalelo y se publicó hace 30 años.

La estructura que hemos publicado permite conocer con todo detalle la forma en la que TINA se intercala y los motivos por los que aumenta la estabilidad del tríplex. Esto contribuirá a diseñar y desarrollar moléculas de ADN más eficientes en la formación de triples hélices.

M. Garavís, P. J. B. Edwards, I. Serrano-Chacón, O. Doluca, V. V. Filichev and C. González*. Understanding Intercalative Modulation of G-Rich Sequence Folding: Solution Structure of a TINA-Conjugated Antiparallel DNA Triplex. Nucleic Acids Res., in press, 2024.

doi: 10.1093/nar/gkae028