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