El azobenzeno puenteado exhibe una unión fotomandada totalmente reversible a una unión ADN/duplex G-cuadruplex

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La bioquímica
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• El control de la conformación del ADN con estímulos externos como la luz es crucial para las aplicaciones biológicas y los nanodispositivos.
• Los derivados de azobenzeno son moléculas fotointercambiables conocidas, pero su aplicación en la orientación precisa del ADN en condiciones fisiológicas es un desafío.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo quimiotipo capaz de unirse a estructuras específicas de ADN mediante control de luz reversible.
• Investigar el potencial de este quimiotipo para atacar el ADN G-cuadruplex (G4), como la secuencia LTR-III del VIH-1.

Principales métodos:

• Síntesis de un quimiotipo derivado del azobenzeno cíclico.
• Estudios de fotoisomerización con luz visible bajo condiciones fisiológicas.
• Ensayos de unión al ADN para determinar la afinidad y la selectividad de LTR-III G4.
• Simulaciones de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) y Dinámica Molecular (DM) para elucidar los modos de unión.

Principales resultados:

• El quimiotipo desarrollado cambia fotos entre los isómeros cis y trans utilizando luz visible.
• El isómero trans exhibe una afinidad > 50 veces mayor para el LTR-III G4 en comparación con el isómero cis.
• La unión y la disociación de LTR-III G4 se controlan de manera reversible mediante la irradiación de luz azul y verde.
• Las simulaciones de RMN y MD revelan modos de unión distintos para los isómeros cis y trans en las regiones de unión G4/duplex y duplex, respectivamente.

Conclusiones:

• Una nueva molécula con capacidad de conmutación de luz permite un control selectivo y reversible de la unión al ADN cuádruple.
• Esta tecnología es prometedora para el desarrollo de nanodispositivos basados en nucleótidos activados por luz y estrategias terapéuticas dirigidas a estructuras G4 como el VIH-1 LTR-III.