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INDUCED TOPOLOGICAL
CHANGES IN DNA
COMPLEXES: INFLUENCE OF
DNA SEQUENCES
AND SMALL MOLECULE
STRUCTURES
Pontifica Bolivariana University
Maria camila Foronda Campuzano – Andres Duarte Ruiz
Medicine Students
Molecular Biology
2011
AUTHORS
Rebecca A. Hunt, Manoj Munde,
Arvind Kumar, Mohamed A. Ismail,
Abdelbasset A. Farahat, Reem K.
Arafa, Martial Say, Adalgisa
Batista-Parra, Denise Tevis, David
W. Boykin and W. David Wilson*
INTRODUCTIONHeterocyclic diamidines, and related compounds with an appropriate structure can bind strongly to the DNA minor groove and exhibit important biological effects including clinical antiparasiticactivity
Recent results show that thecompounds can compete withtranscription factor binding in boththe minor and major groove
The compounds can also target the AT-rich sequences in mitochondrial kinetoplatsminicrcle DNA
DNA STRUCTURE
DNA DESCRIPTION
Composed by an acidic, a
basic and a neutral
component
Double chain
Keep the genetic
information
GENERAL OBJETIVE
Demostrate that thetopologicalchanges in DNA minicircles induced by compoundsthat bind to the minor groove,can lead to the destruction ofthe kinetoplast duringopening of the minicircles fortranscription and replicationand therefore, play a role inthe antiparasitic activity of thecompounds
MATERIALES Y METODOS
Compuestos de unión al ADN
Los compuestos
fueron seleccionados
por la prueba de
detección basada en
las modificaciones
sistemáticas a cada
una de las unidades
moleculares de la
DB75.
MATERIALES Y MÉTODOS
Oligonucleótidos del AND
Los oligonucleo
tidos
son cadenas cortas de
ADN O DNA
Usaron marcadores: M1 (21 mer,
con su misma
composicion)y M2
Cromatografía líquida de alta
eficacia–HPLC
Técnica utilizada para separar los
componentes de una mezcla
OLIGONUCLEÓTIDOS DEL AND
Secuencias dobles de ADN usadas
MATERIALES Y METODOS
Ligamientos
La reaccion fue
incubada por 20
minutos a 65 C,
seguido de
enzimas
desactivadoras
por 25 minutos
MATERIALES Y MÉTODOS
Gel de electroforesis
Permite separar especies químicas (ácidos nucleídos o proteínas) a lo
largo de un campo eléctrico en función de su tamaño y de su carga
eléctrica
Los ligamientos fueron separados usando
poliacrilamida. La electroforesis fue hecha a
por 140 minutos a 25 C
MATERIALES Y METODOS
Biosensores
Dispositivo compuesto por
2 elementos
Receptor biológico
Transductor
RESULTADOS FIGURA 2
A5 muestran un aumento de la movilidad (fv)
Las secuencias ATATA tienen una movilidad
reducida (fa)
DB75 no efectos topológicos detectables
en T3A2 en estas condiciones(Fros)
El DB75 aumenta la movilidad de los AAATT en
una medida aún mayor que con A5(fn)
RESULTADOS FIGURA 2
RESULTADOS FIGURA 3
DB921 redujo la movilidad de los cuatrodúplex cis-ligado de interés por cantidadessimilares en ambos ensayos y losresultados son bastante diferentes deaquellos con DB75
TTTAA y ATATA hay unas manchas de lasbandas en la figura 3a que no estánpresentes en la Figura 3B
RESULTADOS FIGURA 3
RESULTADOS FIGURA 4
DISCUSSION
WHAT HE SAIDIS HE
AGREE?
Tevis D.S, et
al.
Experiments with ligation ladders from
DNA sequences with AAAAA and ATATA
binding sites have shown that DB75 and
some close analogs induce topological
changes in DNA that are sensitive to DNA
sequence/structure and to compound
structure and properties
YES
Wilson,W.D,
et al.
AND
Paine,M.F,
et al.
At present there is considerable
knowledge of the effects of protein binding
on DNA topology but much less
information about small molecules that
target DNA. Such compounds are being
designed for therapeutic applications that
range from antiparasitic to anticancer
activities
NO
DISCUSSION
WHAT HE SAIDIS HE
AGREE?
Soeiro,M.N. et
al.
Topological changes on binding of the
heterocyclic diamidines of Figure 1 to
the mitochondrial kinetoplast DNA of
disease-causing eukaryotic parasites
may be a key step in destruction of the
kinetoplast and the biological
mechanism of action of the
compounds
YES
Munde,M, et
al.
This could be due to the fact that
compounds, such as DB1003 and
DB293, have been shown to bind to the
TTAA sequence as a dimer
YES
BIBLIOGRAFIA
Hunt RA, Munde M, Kumar A, Ismail MA, Farahat AA, ArafaRK, Say M, Batista-Parra A, et al. Induced topologicalchanges in DNA complexes: influence of DNA sequences andsmall molecule structures. Nucleic Acids Res. 2011 Jan 25.
DNA [Internet]. Medellin en: Google: 2011 [Febrero 12 de2011]. Disponible en:http://www.google.com/images?hl=es&q=dna&wrapid=tlif129773830691310&um=1&ie=UTF-8&source=og&sa=N&tab=wi&biw=1003&bih=394
Geles de Electroforésis [Internet]. Medellin en: Google: 2011[Febrero 11 de 2011. Disponible en:http://javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/electroforesis.html
Por: Maria camila Foronda Campuzano
CONCLUSIONS
This study is very important to evit some
antiparasitic human deseases since ADN
structure
We have to see deseases since the
molecular point of view, because i think
its easilier to trate