Instituto de Parasitología y Biomedicina “López-Neyra”, CSIC
Parque Tecnológico de Ciencias de la Salud
Av. del Conocimiento s/n
Armilla, 18100-Granada
Teléfono: 958 181648 Fax: 958 181632
Alfredo Berzal Herranz, Investigador Científico, e.mail: aberzalh (añada @ipb.csic.es)
Cristina Romero López, Postdoctoral, e.mail: Cristina_romero (añada @ipb.csic.es)
Soledad Marton Garcia, Predoctoral, e.mail: smarton (añada @ipb.csic.es)
Vicente Augustin Vacas, Ayudante de Investigación
El trabajo del grupo esta fundamentalmente dedicado a la caracterización de RNAs inhibidores y su uso potencial aplicación como inactivadores génicos.
Una de las aproximaciones más atractivas para conseguir un bloqueo o inactivación específica de la expresión génica es el empleo de ácidos nucleicos. El uso de ácidos nucleicos en general y de RNAs en particular como inactivadores génicos y agentes terapéuticos tiene una ventaja añadida y es que a diferencia de otros fármacos tremendamente agresivos y carentes de especificidad celular para los que la barrera entre la dosis terapéutica y la tóxica es muy laxa, las moléculas de RNA tienen una gran especificidad determinada por complementariedad de secuencia y actúan directamente sobre la información genética contra la que se dirigen.
El interés del laboratorio es el diseño de estrategias basadas en el uso de RNAs como inactivadores de la función génica. Utilizamos RNAs catalíticos o ribozimas como base para el desarrollo de RNAs inhibidores. Está ampliamente demostrado la capacidad de estas moléculas para inactivar específicamente otra molécula de RNA contra la cual se dirigen. No obstante y a pesar de lo alentador de los trabajos realizados hasta la fecha los mismos ponen de manifiesto una serie de limitaciones que obligan a ahondar en la optimización de los dominios catalíticos y sus estrategias de empleo. En el laboratorio abordamos estas limitaciones mediante la modificación de los dominios catalíticos mínimos.
Una de las aproximaciones experimentales que hemos seguido ha sido la construcción de moléculas híbridas que combinan un dominio catalítico (tipo hairpin o hammerhead) con un dominio que facilite la unión del ribozima a su diana específica. Para El diseño de estos dominios se basa en el conocimiento de RNAs seleccionados por la naturaleza con esta finalidad, así como utilizando estrategias de selección molecular in vitro a partir de poblaciones combinatoriales de moléculas de RNA. Hemos demostrado que el anclaje de las ribozimas al RNA diana a través de un dominio seleccionado por su capacidad de unión a este potencia la capacidad inhibidora de estos RNAs. Hemos identificado una colección de RNAs dirigidos específicamente a la región LTR del HIV o de la región 5’-UTR del VHC.
Actualmente estamos interesados en la caracterización de estos RNAs inhibidores y su potencial aplicación como agentes antivirales.
Finalmente estamos interesados en la optimización de estos inhibidores mediante la combinación de la actividad catalítica con otras actividades inhibidotas. Por ejemplo la actividad “decoy” que presentan algunas moléculas de RNA; capacidad para unir específicamente un factor (proteico generalmente) importante para la expresión de un gen. El uso de estos RNAs como inhibidores ha sido ensayado con éxito como moléculas aisladas. Nosotros pretendemos construir moléculas híbridas que denominamos ribodecozimas, que combinan un dominio catalítico derivado de las ribozimas naturales tipo hairpin o hammerhead y un dominio decoy. En primer lugar queremos caracterizar la aplicabilidad de estas moléculas como inhibidores de la replicación del VIH, para lo cual hemos diseñado dominios decoy del TAR y del RRE capaces de unir específicamente las proteínas Tat y Rev importantes para la replicación viral.
- Romero-López, C., Barroso-delJesus, A., Puerta-Fernández, E. and Berzal-Herranz, A. (2005). Interfering with HCV IRES activity using RNA molecules identified by a novel in vitro selection procedure. Biol Chem, Vol. 386: 183-190.
- Puerta-Fernández, E., Barroso-delJesus, A., Romero-López, C., Tapia, N, Martínez, M.A. and Berzal-Herranz, A. (2005). Inhibition of HIV-1 replication by RNAs targeted against the LTR region.AIDS, 19: 863-870.
- Romero-López, C. Barroso-delJesus, A., Puerta-Fernández, E. and Berzal-Herranz, A. (2004). Design and optimization of sequence-specific hairpin ribozymes. In Methods in Molecular Biology, Vol. 252: 327-338, Ribozymes and siRNA protocols (Second edition). Ed M. Sioud. Humana Press Inc., Totowa, NJ., USA.
- Barroso-delJesus, A., Romero-López, C. Puerta-Fernández, E. and Berzal-Herranz, A. (2004). An experimental method for selecting effective target sites and designing hairpin ribozymes. In Methods in Molecular Biology, Vol. 252:313-326, Ribozymes and siRNA protocols (Second edition). Ed M. Sioud. Humana Press Inc., Totowa, NJ., USA.
- Puerta-Fernández, E., Romero-López, C., Barroso-delJesus, A. and Berzal-Herranz, A. (2003). Ribozymes: Recent Advances in the Development of RNA Tools. FEMS Microbiology Reviews, 27: 75-97.
- Puerta-Fernández, E., Barroso-delJesus, A., Romero-López, C. and Berzal-Herranz, A. (2003). HIV-TAR as anchoring site for optimized catalytic RNAs. Biol. Chem., 384: 343-350.
- Puerta-Fernández, E., Barroso-delJesus, A. and Berzal-Herranz, A. (2002). Anchoring hairpin ribozymes to long target RNAs by loop-loop RNA interactions. Antisense & Nucleic Acids Drug Development, 12: 1-9.
- Barroso-delJesus, A. and Berzal-Herranz, A. (2001). Selection of targets and the most efficient hairpin ribozymes for inactivation of mRNAs using a self-cleaving RNA library. EMBO reports, 2: 1113-1119.
- Pérez-Ruiz, M., Barroso-delJesus, A. and Berzal-Herranz, A. (1999). Specificity of the hairpin ribozyme: Sequence requirements surrounding the cleavage site. J. Biol. Chem., 274: 29376-29380.