Grupo de Química de Ácidos Nucleicos
Responsable: Ramón Eritja Casadellà
Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB), CSIC.
Jordi Girona 18-26
08034 Barcelona
Teléfono 93-4006145 Fax 93-2045904
Institut de Recerca Biomédica (IRB), Barcelona
Parc Científic de Barcelona
Josep Samitier 1-5
08028 Barcelona
Teléfono 93-4039942 Fax 93-4037114
Componentes del Grupo
Ramon Eritja Casadellà, Profesor de Investigación, e.mail: recgma (añada @ibmb.csic.es)
Ana Aviñó Andrés, Contratada Postdoctoral I3P, e.mail: aaagma (añada @ibmb.csic.es)
Clara Caminal Comadira, Contratada Postdoctoral, e.mail: ccaminal (añada @pcb.ub.es)
Margarita Alvira Torre, Becaria predoctoral, e.mail: matgma (añada @ibmb.csic.es)
Sandra Milena Ocampo, Becaria predoctoral, e.mail: smogma (añada @ibmb.csic.es)
Roger Ramos Ballespir, Técnico de laboratorio, e.mail: rrbgma (añada @ibmb.csic.es)
Actividad Científica
Líneas de Investigación:
Los ácidos nucleicos (ADN y ARN), constituidos por cadenas muy largas de nucleótidos, tienen un papel fundamental de la transmisión genética. El objetivo principal del grupo es el estudio de la metodología para la preparación de oligonucleótidos y compuestos relacionados con los ácidos nucleicos, así como, el estudio de sus propiedades. Las líneas de trabajo que el grupo está desarrollando actualmente son las siguientes:
1) Síntesis de oligonucleótidos modificados para su utilización en el ensamblaje de nanomateriales. El objetivo de este proyecto, es el desarrollo de métodos para la fabricación de dispositivos nanoelectrónicos haciendo uso de las propiedades de autoensamblaje de las moléculas de ADN. En este proyecto, los oligonucleótidos son utilizados para dirigir nanopartículas en una distribución predeterminada, utilizando las reglas de apareamiento de los ácidos nucleícos (A con T, G con C). Para esto, se deben unir nanopartículas a oligonucleótidos de secuencia definida. Otros aspectos estudiados en colaboración con otros grupos son el anclaje de oligonucleótidos a electrodos metálicos y el recubrimiento selectivo del ADN con metales para obtener cables de diámetro muy pequeño.
2) Síntesis de oligonucleótidos que contienen 8-aminopurinas con propiedades estabilizadoras de hélices triples. A parte de la estructura de hélice doble, el ADN puede presentar una estructura de hélice triple en zonas de polipurina-polipirimidina. En colaboración con el grupo del Dr. Orozco (U. de Barcelona) hemos demostrado que la sustitución de adenina por 8-aminoadenina y guanina por 8-aminoguanina estabiliza las hélices triples. Ya que estas estructuras son muy útiles para el control de la expresión génica y para el diagnóstico genético, se está investigando la estructura y las aplicaciones de la hélices triples formadas 8-aminoadenina y 8-aminoguanina.
3) Síntesis de conjugados oligonucleótido-péptido y de ácidos nucleicos peptídicos (PNA). La posibilidad de unir péptidos y oligonucleótidos ha despertado un gran interés ya que así. se pueden obtener compuestos que combinan las propiedades exclusivas de los péptidos con las de los oligonucleótidos. Una de las propiedades interesantes de ciertos péptidos es la capacidad de ser reconocidos por anticuerpos. De esta manera, se pueden sintetizar moléculas híbridas oligonucleótido-péptido que pueden unirse a secuencias complementarias y, a su vez, ser reconocidas por anticuerpos específicos. Otras propiedades de los péptidos que desearíamos incorporar a los conjugados oligonucleótido-péptido serían facilitar la entrada celular y una mejora de las propiedades de hibridación. Los ácidos nucleicos peptídicos (PNA) son análogos sintéticos de los oligonucleótidos donde el esqueleto de ribosa fosfato se ha reemplazado por un esqueleto de poliamida. Aunque el cambio estructural es grande los PNA poseen una mayor capacidad de apareamiento que los oligonucleótidos naturales. Por estas razones, el grupo tiene interés en preparar PNA con análogos de las bases con propiedades peculiares.
Además de las temas indicados, el grupo posee una larga experiencia en síntesis de péptidos y en síntesis de oligonucleótidos modificados. Es de destacar la experiencia del grupo en la síntesis de oligonucleótidos con bases no naturales, con enlaces internucleotídicos modificados (fosforotioato, metilfosfonato) y en el marcaje no radioactivo de oligonucleótidos. Finalmente el grupo también tiene experiencia en síntesis de ARN natural y modificado.
Publicaciones más relevantes :
- R. Soliva, R. Güimil García, J.R. Blas, R. Eritja, J.L. Asensio, C. González, F.J. Luque, and M. Orozco. “DNA-triplex stabilizing properties of 8-aminoguanine.” Nucleic Acids Res., 28, 4531-4539, 2000.
- E. Cubero, R. Güimil García, F.J. Luque, R. Eritja, and M. Orozco. “The effect of amino groups on the stability of DNA duplexes and triplexes based on purines derived from inosine” Nucleic Acids Res., 29, 2522-2534, 2001.
- R. Güimil García, A.S. Brank, V.E. Marquez, J.K. Christman and R. Eritja. “Synthesis of oligonucleotide inhibitors of DNA (Cytosine-C5) methyltransferase containing 5-azacytosine residues at specific sites.” Antisense Nucleic Acid Drug Development, 11, 369-378, 2001.
- E. Cubero, A. Aviñó, A., B.G. de la Torre, M. Frieden, R. Eritja, F.J. Luque, C. González, and M. Orozco. “Hoogsteen-based parallel-stranded duplexes of DNA. The effect of 8-amino derivatives.” J. Am. Chem. Soc., 124, 3133-3142, 2002.
- A. Aviñó, M. Frieden, J.C. Morales, B.G. de la Torre, B.G., R. Güimil-García, F. Azorín, J.L. Gelpí, M. Orozco, C. González, and R. Eritja. “Properties of triple helices formed by parallel-stranded hairpins containing 8-aminopurines.” Nucleic Acids Res., 30, 2609-2619, 2002.
- K.A. Williams, P.T.M. Veenhuizen, B.G. de la Torre, R. Eritja, and C. Dekker. “Carbon nanotubes with DNA recognition.” Nature, 420, 761, 2002.
- A. Aviñó, E. Cubero, C. González, R. Eritja, and M. Orozco. “Antiparallel triple helices. Structural characteristics and stabilization by 8-amino derivatives.” J. Am. Chem. Soc., 125, 16127-16138, 2003.
- D. Murphy, R. Eritja and G. Redmond. “Monitoring denaturation behaviour and comparative stability of DNA triple helices using oligonucleotide-gold nanoparticle conjugates.” Nucleic Acids Res., 32, e65 (2004).
- A. Ongaro, F. Griffin, L. Nagle, D. Iacopino, R. Eritja and D. Fitzmaurice. “DNA templated assembly of a protein-functionalized nanogap electrode.” Adv. Materials, 16, 1800-1803 (2004).
- A. Nadal, R. Eritja, T. Esteve and M. Plà. “Parallel- and antiparallel-tail-clamps hairpins increase the efficiency of triplex formation with structured DNA and RNA targets.” ChemBioChem, 6, 1034-1042 (2005).
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- M. Pumera, M.T. Castañeda, M.I. Pividori, R. Eritja, A. Merkoçi and S. Alegret. “Magnetically trigged direct electrochemical detection of DNA hybridization using Au67 quantum dot as electrical tracer.” Langmuir, 21, 9625-9629 (2005).
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J. Jaumot, R. Eritja, R. Tauler and R. Gargallo. “Resolution of a structural competition involving dimeric G-quadruplex and its C-rich complementary strand.” Nucleic Acids Res., 34, 206-216 (2006).
J. Lopez de la Osa, C. Gonzalez, R. Gargallo, M. Rueda, E. Cubero, M. Orozco, A. Aviñó, and R. Eritja. “Destabilization of quaduplex DNA by 8-aminoguanine.” ChemBioChem, 7, 46-48 (2006).
A. Nadal, A. Coll, A. Aviñó, T. Esteve, R. Eritja, and M. Pla. “Efficient sequence-specific purification of Listeria innocua mRNA species by triplex affinity capture with parallel tail-clamps.” ChemBioChem, 7, 1039-1047 (2006).