Reconocimiento 
supramolecular del 
ADN 
Basado en el artículo 
“Supramolecular DNA 
recognition” de Michael 
J. Hannon 
M...
Introducción 
 ADN: biomolécula en la cual se codifica información genética. 
 Secuencia de ADN se copia en moléculas de...
Tipos de ADN 
ADN-A ADN-B ADN-Z 
Sentido de giro Dextrógiro Dextrógiro Levógiro 
Surco mayor Estrecho, profundo 
Amplio, p...
Tipos de ADN 
ADN-A ADN-B ADN-Z [2] 
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ADN-B 
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[2] 
 Forma más prevalente de ADN en 
sistemas biológicos. 
 Bases unidas por enlaces de 
hidrógeno, dentro hé...
Reconocimientomolecular del 
ADN-B 
 5 formas de reconocimiento, descubiertas en los 
años 60: 
 Reconocimiento del surc...
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mayor 
 Por proteínas: 
 Permiten el reconocimiento 
uniéndose dentro o alrededor del 
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Reconocimiento del surco 
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 Mediante la formación de enlaces de 
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Reconocimiento del surco 
mayor 
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Intercalación entre pares de 
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 Los metales de transición aportan 
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 Bis-intercalantes: 
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Intercalación entre pares de 
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 Intercalación de proteínas: 
 Los aminoácidos naturales con superficies dispon...
Referencias bibliográficas 
[1] Supramolecular DNA recognition, Michael J. Hannon 
[2] Wikipedia: ADN-B, Comparación entre...
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Reconocimiento supramolecular del ADN

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Presentación basada en el artículo “Supramolecular DNA recognition” de Michael J. Hannon, profesor de Química Biológica de la Universidad de Birmingham.
En ella se explican diferentes formas de reconocimiento supramolecular del ADN-B como el reconocimiento del surco mayor, el reconocimiento del surco menor y la intercalación entre pares de bases.

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Reconocimiento supramolecular del ADN

  1. 1. Reconocimiento supramolecular del ADN Basado en el artículo “Supramolecular DNA recognition” de Michael J. Hannon Mar SÁNCHEZ MARCOS Macarena ACOSTA SÁNCHEZ [1]
  2. 2. Introducción  ADN: biomolécula en la cual se codifica información genética.  Secuencia de ADN se copia en moléculas de ARN, posteriormente usadas en síntesis de proteínas  codificar secuencia proteica específica  1 copia maestra ADN puede crear múltiples proteínas  amplificación de la información genética (buena diana terapéutica).  Conociendo genoma humano, se pretende establecer formas de controlar la expresión específica de genes creando agentes que pueden unirse selectivamente a genes específicos y modular así su expresión.  Moléculas pequeñas sintéticas y biomoléculas modificadas de mayor tamaño tienen potencial con estos fines.  Predominio interacciones supramoleculares no covalentes. 2
  3. 3. Tipos de ADN ADN-A ADN-B ADN-Z Sentido de giro Dextrógiro Dextrógiro Levógiro Surco mayor Estrecho, profundo Amplio, profundidad media Sin profundidad Surco menor Amplio, no profundo Estrecho, profundidad media Estrecho, profundo Diámetro hélice 2,55 nm 2,37 nm 1,84 nm Unidad estructural Par de bases Par de bases Dos pares de bases Pares de bases/vuelta 11 10,4 12 [2] 3
  4. 4. Tipos de ADN ADN-A ADN-B ADN-Z [2] 4
  5. 5. ADN-B 5 [2]  Forma más prevalente de ADN en sistemas biológicos.  Bases unidas por enlaces de hidrógeno, dentro hélice.  Unidades hidrofílicas azúcar-fosfato hacia fuera.  Bases hidrófobas hacia núcleo/centro, perpendiculares al eje de hélice, se acumulan de forma paralela (interacciones cara-cara π– π) con separación interplanar de 3.5Å.
  6. 6. Reconocimientomolecular del ADN-B  5 formas de reconocimiento, descubiertas en los años 60:  Reconocimiento del surco mayor  Reconocimiento del surco menor  Intercalación entre pares de bases  Unión a la estructura de azúcar-fosfato  Unión covalente o de metal de coordinación a las bases  Actualmente se han descubierto dos nuevos métodos.  En esta presentación nos centraremos en las tres primeras formas mencionadas. 6
  7. 7. Reconocimiento del surco mayor  Por proteínas:  Permiten el reconocimiento uniéndose dentro o alrededor del surco mayor y formando puentes de hidrógeno específicos con los bordes de los pares de bases.  Las proteínas suelen ser unidades cilíndricas de unión basadas en hélices α.  Motivos empleados: estructuras hélice-giro-hélice, dedos de Zn y cremalleras de Leu.  La imagen muestra el ajuste de una unidad de dedo de zinc de un polipéptido (espacio lleno) en el surco mayor del ADN (palos). 7 [1]
  8. 8. Reconocimiento del surco mayor 8  Por oligonucleotidos:  Mediante la formación de enlaces de hidrógeno a los bordes del surco mayor de bases nucleicas de purina.  Forman motivos de emparejamiento Hoogsteen o Hoogsteen inverso (imagen superior).  Conducen a un ADN de triple cadena conocido como triplete de ADN (imagen inferior).  Éste sólo se puede formar cuando el ADN bicatenario tiene una secuencia de purinas (A o G) extensa ininterrumpida.  Sin embargo, los oligonucleótidos no son selectivos para el ADN y también se pueden unir a ARN complementarios para formar dúplex de ARN-ADN.  Ej.: Fomivirsen  oligonucleotido tiofosfato de 21 miembros resistente a nucleasas. [1]
  9. 9. Reconocimiento del surco mayor 9  Por ácidos péptidonucleicos (APN):  Análogos oligonucleótidos neutros en los que la estructura central de azúcar-fosfato se sustituyó por una poliamida (imagen inferior).  Desplazan una hebra de ADN para formar tripletes (ADN)(APN)2 (imagen superior).  La doble hélice del ADN se abre y dos hebras de APN entran, con una de ellas uniéndose de forma Watson–Crick a una hebra de ADN y la otra uniéndose al surco mayor de esa doble hélice APN–ADN. [1]
  10. 10. Reconocimiento del surco menor 10  Por agentes sintéticos:  Agentes ligantes usados como marcadores en microscopía de fluorescencia.  Ej.: DAPI  marcador azul fluorescente, se une al ADN en regiones ricas en AT, inhibe la ARN y ADN polimerasa.  Ej.: Distamicina A  péptido de tri- (N-metilpirrol), se une por interacciones electrostáticas de Van der Waals a regiones con al menos 4 pares de bases de AT. [1]
  11. 11. Intercalación entre pares de bases 11  Es una de las formas más comunes en que moléculas aromáticas pequeñas reconocen el ADN.  Las moléculas planas interaccionan con el bolsillo hidrofóbico que hay entre las bases.  Provocan la torsión del ADN.  Ej.: Doxorrubicina y sus análogos. [1] [4]
  12. 12. Intercalación entre pares de bases 12  Metalointercalantes:  Los metales de transición aportan carga positiva para intercalarse y además son luminiscentes.  Los ligandos pueden ser bidentados, insertándose en el ADN entre dos pares de bases cercanos.  Tienden a intercalarse entre pares GC.  Ej.: Complejos de Rh (III), en la imagen se muestra uno de ellos y sus interacciones tipo π y de enlaces de hidrógeno con el ADN. [1]
  13. 13. Intercalación entre pares de bases 13  Bis-intercalantes:  Dos moléculas de intercalantes unidas entre sí mediante un espaciador.  Ej.: Ditercalinio  tiene dos unidades catiónicas separadas por dos anillos de piperidina. [3]
  14. 14. Intercalación entre pares de bases 14  Intercalación de proteínas:  Los aminoácidos naturales con superficies disponibles para la intercalación son: Phe, Tyr, Trp e Hys.  Como las moléculas de aminoácidos de las proteínas intercaleantes son de menor tamaño que las moléculas sintéticas, al insertarse curvan el ADN.  Ej.: TATA box  tiene dos fenilalaninas en los extremos de reconocimiento. [1]
  15. 15. Referencias bibliográficas [1] Supramolecular DNA recognition, Michael J. Hannon [2] Wikipedia: ADN-B, Comparación entre ADN-A, ADN-B y ADN-Z [3] http://www.guidechem.com/cas-994/99465-99-3.html [4] ChemSpider: doxorubicin  Molecular Recognition of DNA by Small Molecules, Peter B. Dervan  Wikipedia: Hoogsteen base pair  Genetics Manual: Current Theory, Concepts, Terms, G. P. Rédei  Specific Interaction and Biological Recognition Processes, Z. Simon 15

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