Caratterizzazione e cristallizzazione di sequenze oligonucleotidiche ricche in guanina formanti quadruple eliche di DNA

Come detto in precedenza, lo studio delle strutture a più filamenti di DNA è di notevole importanza per le potenziali applicazioni in campo biomedico e farmacologico. La formazione di quadruple eliche può rivestire un ruolo chiave nelle terapie antitumorali e antivirali. La stretta correlazione struttura-funzione rende indispensabile conoscere l’organizzazione strutturale delle regioni ricche in guanina e la tecnica che fornisce dati strutturali a più alta risoluzione è senza dubbio la cristallografia. Questo lavoro di tesi ha riguardato la caratterizzazione mediante dicroismo circolare e metodi calorimetrici e sopratutto la ricerca delle condizioni di cristallizzazione di alcuni oligonucleotidi ricchi di guanine, in grado di organizzarsi in strutture a quadrupla elica. Tali oligonucleotidi corrispondono a diverse modifiche delle sequenza telomerica umana. Le modifiche chimiche vengono introdotte per aumentare la stabilità dell’acido nucleico e/o per migliorare la resistenza all’azione enzimatica delle nucleasi. È stato accertato che l’introduzione di modifiche strutturali all’interno di un oligonucleotide può produrre utili cambiamenti delle proprietà fisiche e biologiche del risultante frammento di DNA.
Per esempio è stato dimostrato che un analogo di un acido nucleico come un composto con una struttura simil- peptidica può formare quadruplex ibride di PNA-DNA. I PNA sono analoghi oligonucleotidici basati su un’unità ripetitiva di N-(2-amminoetil)glicina che porta la base eterociclica legata all’atomo di azoto della glicina mediante un ponte metilencarbonilico (Figura 1.13).