Química de ácidos nucleicos
Ramon Eritja
Investigador Principal
Professor (IBMB-CSIC)
Tel Oficina : +34 93 400 61 45 // +34 93 403 99 41
Tel Lab : +34 93 403 99 42
correo-e : ramon.eritja
irbbarcelona.org
Introducción
Los ácidos nucleicos (DNA y RNA), que están formados por largas cadenas de nucleótidos, juegan un papel esencial en la herencia genética. Los oligonucleótidos (versiones pequeñas de los ácidos nucleicos) se sintetizan en el laboratorio desde la década de 1980. El campo de la química de ácidos nucleicos ha experimentado desde entonces un progreso muy notable, que ha sido vital para el desarrollo de muchas disciplinas, como la bioquímica, la biología molecular, la biología estructural, la biotecnología, la biomedicina y, más recientemente, las nanociencias.
Áreas de interés científico
Sintetizar los oligonucleótidos y los derivados de los ácidos nucleicos con el fin de estudiar sus propiedades y, en el futuro, desarrollar y mejorar las técnicas que estén implicadas en su uso.
Líneas de Investigación
Hay dos líneas de investigación principales en funcionamiento:
1) Síntesis de oligonucleótidos modificados para utilizarlos en la fabricación de circuitos moleculares con base de DNA
Desde que se fabricaron los primeros chips en la década de 1950, la densidad de las unidades funcionales para cada unidad de superficie se ha duplicado cada tres o cuatro años. Esta progresión se ha conseguido gracias a los avances tecnológicos que han hecho posible la miniaturización de circuitos.
Sin embargo, la tecnología actual, basada en la fotolitografía, está llegando a sus límites físicos. Por lo tanto, es necesario creer que, en un futuro cercano, algunas partes de los circuitos se podrán fabricar a partir de biomoléculas. Se cree que utilizando las propiedades de reconocimiento de las biomoléculas se podrá unir nanomateriales en solución de una manera definida y las estructuras resultantes se colocarán en los espacios que produzca la fotolitografía. Una de las biomoléculas más prometedoras para abordar este aspecto es el DNA. En este sentido, hemos desarrollado un método para sintetizar oligonucleótidos modificados que después se tienen que utilizar para unir nanomateriales.
El resultado más importante de esta investigación es la metalización selectiva, hecha con nanopartículas de oro, de una estructura lineal de DNA formada por oligonucleótidos sintéticos (Ongaro et al., 2004, Adv. Mat., 16, 1799). Actualmente estamos aumentando la complejidad del sistema con la preparación de nuevos derivados oligonucleótidos. También estamos investigando nuevas formas de funcionalización de las superficies de los nanomateriales con oligonucleótidos así como la preparación de oligonucleótidos que contienen moléculas que pueden tener propiedades eléctricas interesantes.
2) Síntesis de oligonucleótidos de 8-aminopurinas y estudio de las propiedades estabilizadoras de la triple hélice
La capacidad que tienen algunos oligonucleótidos sintéticos de inhibir la expresión génica ha generado un gran interés entre la comunidad científica. Esta capacidad convierte estas moléculas en fármacos terapéuticos en potencia para el tratamiento de infecciones víricas y del cáncer (terapia antisentido). Utilizando la formación de hélices triples como base, actualmente trabajamos en el desarrollo de nuevos derivados de oligonucleótidos que inhiben la expresión génica. Hemos demostrado que la presencia de 8-aminopurinas estabiliza la triple hélice sobre todo en unos oligonucleótidos especiales que tienen una forma de horquilla o pinza. Queremos usar estas propiedades estabilizadoras para obtener oligonucleótidos con una actividad inhibidora más potente.
Hasta ahora hemos demostrado que la afinidad de los oligonucleótidos de tipo horquilla es tan elevada que los oligonucleótidos pueden ligarse a las secuencias diana altamente estructuradas y, por lo tant, competir con éxito y producir al triple hélice deseada.
Financiación
Este grupo recibe financiación de las instituciones siguientes:
- Fundació "la Caixa"
- Comisión Europea
- Generalitat de Catalunya
- Ministerio de Educación y Ciencia
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