DNA recognition by designed fluorescent binders

Abstract

Descifrar y controlar las bases moleculares del reconocimiento específico de ADN es un reto importante en el campo de la química biológica. En este contexto, el desarrollo de agentes de unión a ADN, desde moléculas pequeñas a versiones modificadas de factores de transcripción, podrían tener un impacto importante en la biomedicina, no sólo desde el punto de vista de la investigación básica, sino también por su valor como una herramienta terapéutica. Durante el desarrollo de esta tesis doctoral, hemos trabajado en las siguientes áreas: Detección de ADN: Se han sintetizado nuevos compuestos relacionados estructuralmente con la familia de las bisbenzamidinas, estos actúan como sondas que se vuelven fluorescentes tras la interacción selectiva con un ADN específico a través de la inserción en el surco menor del ADN en secuencias ricas en adeninas y timinas. Los compuestos obtenidos fueron derivatizados y se conjugaron a fluoróforos tales como cumarinas, fluoresceínas o iones lantánidos como DOTA [Ln+3]; estos ligandos del surco menor se han empleado para estudiar procesos de transferencia de energía provocada por secuencias específicas de ADN, además han dado pie para indagar aspectos mecanísticos de la inserción en el surco menor de este tipo de moléculas. Liberación de agentes de unión al ADN: Hemos desarrollado nuevas tácticas para la liberación de moléculas que se unen al ADN mediante diferentes modos de interacción, por medio de estímulos bioortogonales tales como la luz o catalizadores metálicos. Química supramolecular aplicada al reconocimiento de ADN: La síntesis de bisbenzamidinas funcionalizadas no es trivial por lo que hemos desarrollado una metodología sintética que nos permite una síntesis sencilla, directa y versátil. Estas bisbenzamidinas se conjugan con diferentes estructuras para conseguir un reconocimiento de ADN por sistemas supramoleculares. Se ha demostrado que la conjugación de fragmentos de factores de transcripción a bisbenzamidines permite el reconocimiento selectivo de secuencias de ADN relativamente largas, que contienen de manera yuxtapuesta la secuencia diana de ambas unidades.