Química d'àcids nucleics
Ramon Eritja
Investigador Principal
Professor (IBMB-CSIC)
Tel Oficina : +34 93 400 61 45 // +34 93 403 99 41
Tel Lab : +34 93 403 99 42
correu-e : ramon.eritja
irbbarcelona.org
Introducció
Els àcids nucleics (DNA i RNA), que estan formats per llargues cadenes de nucleòtids, tenen un paper essencial en l’herència genètica. Des de la dècada dels 80 es sintetitzen en el laboratori els oligonucleòtids (versions petites dels àcids nucleics). El camp de la química d’àcids nucleics ha experimentat des d'aleshores un progrés molt notable, que ha estat vital per al desenvolupament de moltes disciplines, com ara la bioquímica, la biologia molecular, la biologia estructural, la biotecnologia, la biomedicina i, més recentment, les nanociències.
Camps d'Investigació
Sintetitzar els oligonucleòtids i els derivats dels àcids nucleics per tal d’estudiar-ne les propietats i, en un futur, desenvolupar i millorar les tècniques que n’impliquin l’ús.
Línies de Recerca
Hi ha dues línies de recerca principals en funcionament:
1) Síntesi d’oligonucleòtids modificats per utilitzar-los en la fabricació de circuits moleculars amb base de DNA.
Des que es van fabricar els primers xips a la dècada de 1950, la densitat de les unitats funcionals per cada unitat de superfície s’ha duplicat cada tres o quatre anys. Aquesta progressió s’ha pogut assolir gràcies als avenços tecnològics que han fet possible la miniaturització de circuits. Tanmateix, la tecnologia actual, basada en la fotolitografia, està arribant als seus límits físics. Per tant, cal creure que, en un futur proper, algunes parts dels circuits es podran fabricar a partir de biomolècules.
Es creu que utilitzant les propietats de reconeixement de les biomolècules es podrà unir nanomaterials en solució d’una manera definida i les estructures resultants es col·locaran en els espais que produeixi la fotolitografia. Una de les biomolècules més prometedores per a abordar aquest aspecte és el DNA. En aquest sentit, hem desenvolupat un mètode per a sintetitzar oligonucleòtids modificats, que després s’han utilitzat per unir nanomaterials. El resultat més important d’aquesta investigació és la metal·lització selectiva, feta amb nanopartícules d’or, d’una estructura lineal de DNA formada per oligonucleòtids sintètics (Ongaro et al., 2004, Adv. Mat., 16, 1799).
Actualment estem augmentant la complexitat del sistema amb la preparació de nous derivats oligonucleòtids. També estem investigant noves formes de funcionalització de les superfícies dels nanomaterials amb oligonucleòtids així com la preparació d’oligonucleòtids que contenen molècules que poden tenir propietats elèctriques d'interès.
2) Síntesi d’oligonucleòtids de 8-aminopurines i estudi de les propietats estabilitzadores de la triple hèlix.
La capacitat que tenen alguns oligonucleòtids sintètics d’inhibir l’expressió gènica ha generat un gran interès entre la comunitat científica. Aquesta capacitat converteix aquestes molècules en fàrmacs terapèutics en potència per al tractament d’infeccions víriques i del càncer (teràpia d’antisentit). Fent servir la formació d’hèlices triples com a base, actualment treballem en el desenvolupament de nous derivats d’oligonucleòtids que inhibeixin l’expressió gènica. Hem demostrat que la presència de 8-aminopurines estabilitza la triple hèlix sobre tot en uns oligonucleòtids especials que tenen una forma de forqueta o pinça. Volem emprar aquestes propietats estabilitzadores per obtenir oligonucleòtids amb una activitat inhibidora més potent. Fins ara hem demostrat que l’afinitat dels oligonucleòtids de tipus forqueta és tan elevada que els oligonucleòtids poden lligar-se a les seqüències diana altament estructurades i, per tant, competir-hi amb èxit i produir la triple hèlix desitjada.
Finançament
Aquest grup rep finançament de les institucions següents:
- Fundació "la Caixa"
- Comissió Europea
- Generalitat de Catalunya
- Ministerio de Educación y Ciencia
Més informació
Química d'àcids nucleics
Synthesis of oligonucleotide derivatives using ChemMatrix supports
Mazzini S, García-Martin F, Alvira M, Aviñó A, Manning B, Albericio F and Eritja R
Chem Biodivers, 5 (1), 209-218 (2008)
Incorporation of zebularine from its 2'-deoxyribonucleoside triphosphate derivative and activity as a template-coding nucleobase
Dowd CL, Sutch BT, Haworth IS, Eritja R, Marquez VE and Yang AS
Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids, 27 (2), 131-145 (2008)
Solid-phase synthesis of oligomers carrying several chromophore units linked by phosphodiester backbones
Aviñó A, Navarro I, Farrera-Sinfreu J, Royo M, Aymamí J, Delgado A, Llebaria A, Albericio F and Eritja R
Bioorg Med Chem Lett, 18 (7), 2306-2310 (2008)
Design, synthesis and antiproliferative properties of oligomers with chromophore units linked by amide backbones
Farrera-Sinfreu J, Aviñó A, Navarro I, Aymamí J, Beteta NG, Varón S, Pérez-Tomás R, Castillo-Avila W, Eritja R, Albericio F and Royo M
Bioorg Med Chem Lett, 18 (7), 2440-2444 (2008)
8-Aminoguanine accerelates tetramolecular G-quadruplex formation
Gros J, Aviñó A, Lopez de la Osa J, González C, Lacroix L, Pérez A, Orozco M, Eritja R and Mergny JL
Chem Commun, 25, 2926-2928 (2008)
Study of the interaction between the G-quadruplex-forming thrombin-binding aptamer and the porphyrin 5,10,15,20-tetrakis-(N-methyl-4-pyridyl)-21,23H-porphyrin tetratosylate
Del Toro M, Gargallo R, Eritja R and Jaumot J
Anal Biochem, 379, 8-15 (2008)
Synthesis of oligonucleotide conjugates carrying viologen and fluorescent compounds
Alvira M, Quinn SJ, Aviñó A, Fitzmaurice D and Eritja R
The Open Org Chem J, 2, 41-45 (2008)
Solution equilibria of the i-motif-forming region upstream of the B-cell lymphoma-2 P1 promoter
N. Khan, A. Aviñó, R. Tauler, C. Gonzalez, R. Eritja, R. Gargallo
Biochemie, 89, 1562-1572 (2007)
Ds-Oligonucleotide-peptide conjugates featuring peptides from the leucine zipper region of fos as switchable receptors for the oncoprotein Jun
C. Portela, F. Albericio, R. Eritja, L. Castedo, J.L. Mascareñas
ChemBiochem, 8, 1110-1114 (2007)
New developments on the synthesis of oligonucleotide-peptide conjugates
Portela C, Mascareñas JL, Albericio F, Mazzini S, Caminal C, Ramos R, Ocampo SM and Eritja R
Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids, 26 (8-9), 963-967 (2007)
A flexible method for the fabrication of gold nanostructures using oligonucleotide derivatives
Eritja R, Aviñó A, de la Torre BG, Fitzmaurice D, Ongaro A, Stanca SE, DiSalvo A, Maninng B and Iacopino D
Nucleosides, Nucleotides Nucleic Acids, 26, 1605-1609 (2007)
Analysis of interaction between dendriplexes and bovine serum albumin
Shcharbin D, Pedziwiatr E, Chonco L, Bermejo-Martín JF, Ortega P, de la Mata FJ, Eritja R, Gómez R, Klajnert B, Bryszewska M and Muñoz-Fernandez MA
Biomacromolecules, 8 (7), 2059-2062 (2007)
Solid-phase synthesis of modified oligonucleotides
Eritja R
Int J Pept Res Ther, 13, 53-68 (2007)
Water-soluble carbosilane dendrimers protect phosphorothioate oligonucleotides from binding to serum proteins
Chonco L, Bermejo-Martín JF, Ortega P, Shcharbin D, Pedziwiatr E, Klajnert B, de la Mata FJ, Eritja R, Gómez R, Bryszewska M and Muñoz-Fernandez MA
Org Biomol Chem, 5 (12), 1886-1893 (2007)
Water-soluble carbosilane dendrimers: synthesis biocompatibility and complexation with oligonucleotides; evaluation for medical applications
Bermejo JF, Ortega P, Chonco L, Eritja R, Samaniego R, Müllner M, de Jesus E, de la Mata FJ, Flores JC, Gomez R and Muñoz-Fernandez A
Chemistry, 13 (2), 483-495 (2007)
Spectroscopic study of the interaction of actinomycin D with oligonucleotides carrying the central base sequences -XGCY- and -XGGCCY- using multivariate methods
Vives M, Tauler R, Eritja R and Gargallo R
Anal Bioanal Chem, 387 (1), 311-320 (2007)
Triplex formation using oligonucleotide clamps carrying 8-aminopurines
Aviñó A, Grimau MG, Alvira M, Eritja R, Gargallo R, Orozco M and González C
Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids, 26 (8-9), 979-983 (2007)
Synthesis of oligonucleotides carrying 5’-5’ linkages using copper-catalyzed cycloaddition reactions
Alvira M and Eritja R
Chem Biodivers, 4 (12), 2798-2809 (2007)
Traightforward access to simplified sphingosine-1-phosphate analogues
Grijalvo S, Llebaria A and Delgado A
Synthetic Comm, 37, 2737-2751 (2007)
Solid-phase synthesis of a combinatorial library of dehydroceramide analogues and its activity in human alveolar epithelial cells
Villorbina G, Canals D, Carde L, Grijalvo S, Pascual R, Rabal O, Teixidó J, Fabriàs G, Llebaria A, Casas J and Delgado A
Bioorg Med Chem, 15 (1), 50-62 (2007)
A simple DNA-based traslation system
Garibotti AV, Liao S and Seeman NC
Nano Lett, 7 (2), 480-483 (2007)
Destabilization of quaduplex DNA by 8-aminoguanine
López de la Osa J, González C, Gargallo R, Rueda M, Cubero E, Orozco M, Aviñó A and Eritja R
Chembiochem, 7 (1), 46-48 (2006)
Trimethylguanosine nucleoside inhibits cross-linking between Snurportin 1 and m3G-CAPPED U1 snRNA
Bahia D, Aviñó A, Darzynkiewicz E, Eritja R and Bach-Elias M
Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids, 25 (8), 909-923 (2006)
Efficient sequence-specific purification of Listeria innocua mRNA species by triplex affinity capture with parallel tail-clamps
Nadal A, Coll A, Aviñó A, Esteve T, Eritja R and Pla M
Chembiochem, 7 (7), 1039-1047 (2006)
Comparative uptake of phosphorothioate oligonucleotides by human peripheral blood mononuclear cells from newborns and adults
Bermejo JF, Chonco L, Samaniego R, Fernández G, Eritja R and Muñoz-Fernández MA
Eur J Sci Res, 15, 113-121 (2006)
DNA-templated assembly of nanoscale architectures for next-generation electronic devices
Stanca SE, Eritjab R and Fitzmaurice D
Faraday Discus, 131, 155-165 (2006)
Resolution of a structural competition involving dimeric G-quadruplex and its C-rich complementary strand
Jaumot J, Eritja R, Tauler R and Gargallo R
Nucleic Acids Res, 34 (1), 206-216 (2006)
Strand displacement of double-stranded DNA by triples-forming antiparallel purine-hairpins
Coma S, Noé V, Eritja R and Ciudad CJ
Oligonucleotides, 15 (4), 269-283 (2005)
DNA-templated assembly of nanoscale architectures
Stanca SE, Eritjab R and Fitzmaurice D
Nanotechnology, 16, 1905-1911 (2005)
Magnetically trigged direct electrochemical detection of DNA hybridization using Au67 quantum dot as electrical tracer
Pumera M, Castañeda MT, Pividori MI, Eritja R, Merkoçi A and Alegret S
Langmuir, 21 (21), 9625-9629 (2005)
A straightforward synthesis of 5'-peptide oligonucleotide conjugates using N(alpha)-Fmoc-protected amino acids
Ocampo SM, Albericio F, Fernández I, Vilaseca M and Eritja R
Org Lett, 7 (20), 4349-4352 (2005)
Towards an ICPMS-Linked DNA assay based on gold nanoparticles immunoconnected through peptide sequences
Merkoçi A, Aldavert M, Tarrasón G, Eritja R and Alegret S
Anal Chem, 77, 6500-6503 (2005)
Synthesis and triplex-forming properties of cyclic oligonucleotides with (G,A)-antiparallel strands
Grimau MG, Gargallo R, Aviñó A and Eritja R
Chem Biodivers, 2 (2), 275-285 (2005)
"Parallel" and "antiparallel tail-clamps" increase the efficiency of triplex formation with structured DNA and RNA targets
Nadal A, Eritja R, Esteve T and Pla M
Chembiochem, 6 (6), 1034-1042 (2005)
Hybridization and melting behaviour of peptide nucleic acid-oligonucleotide chimeras conjugated to gold nanoparticles
Murphy D, Redmond G, De la Torre BG and Eritja R
Helv Chim Acta, 87, 2727-2734 (2004)
Synthesis of oligonucleotide-peptide conjugates carrying the c-myc peptide epitope as recognition system
Frieden M, Aviñó A, Tarrasón G, Escorihuela M, Piulats J and Eritja R
Chem Biodivers, 1 (6), 930-938 (2004)
DNA templated assembly of a protein-functionalized nanogap electrode
Ongaro A, Griffin F, Nagle L, Iacopino D, Eritja R and Fitzmaurice D
Adv Materials, 16, 1799-1803 (2004)
Monitoring denaturation behaviour and comparative stability of DNA triple helices using oligonucleotide-gold nanoparticle conjugates
Murphy D, Eritja R and Redmond G
Nucleic Acids Res, 32 (7), e65 (2004)
Synthesis and triple-helix stabilization properties of branched oligonucleotides carrying 8-aminoadenine moieties
A.Aviñó,Grimau MG, Frieden M and Eritja R
Helv Chim Acta, 87, 303-316 (2004)
Synthesis, stability, and protonation studies of a self-complementary dodecamer containing the modified nucleoside 2'-deoxyzebularine
Vives M, Eritja R, Tauler R, Marquez VE and Gargallo R
Biopolymers, 73 (1), 27-43 (2004)
Potent inhibition of HhaI DNA methylase by the aglycon of 2-(1H)-pyrimidinone riboside (zebularine) at the GCGC recognition domain
Marquez VE, Eritja R, Kelley JA, Vanbemmel D, and Christman JK
Ann N Y Acad Sci, 1002, 154-164 (2003)
Antiparallel triple helices. Structural characteristics and stabilization by 8-amino derivatives
Aviñó A, Cubero E, González C, Eritja R and Orozco M
J Am Chem Soc, 125 (51), 13127-16138 (2003)
Synthesis of branched oligonucleotides as templates for the assembly of nanomaterial
Grimau MG, Iacopino D, Aviñó A, De la Torre BG, Ongaro A, Fitzmaurice D, Wessels J, Eritja R
Helv Chim Acta, 86, 2814-2826 (2003)
Analytical resolution of parallel and antiparallel oligonucleotide triple helices formation and melting processes by means of multivariate curve resolution
Jaumot J, Eritja R, Aviñó A, Tauler R and Gargallo RJ
Biomol Struct Dyn, 21, 267-278 (2003)
Peptide-PNA conjugates: targeted transport of antisense therapeutics into tumors
Mier W, Eritja R, Mohammed A, Haberkorn U and Eisenhut M
Angew Chem Int Ed Engl, 42 (17), 1968-1971 (2003)
Imaging the DNA and nanoparticle components of a self-assembled nanoscale architecture
Iacopino D, Ongaro A, Nagle L, Eritja R and Fitzmaurice D
Nanotechnology, 14, 447-452 (2003)
DNA-controlled assembly of protein-modified gold nanocrystals
Cobbe S, Connolly S, Nagle L, Eritja R, Fitzmaurice D and Ryan D
J Phys Chem B, 170, 470-477 (2003)
