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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
RICONOSCIMENTO MOLECOLARE; RICONOSCIMENTO BIOMOLECOLARE; ACID PEPTIDO NUCLEICI (PNA); PNA CHIRALI; CHIMERE PNA:DNA; PNA MODIFICATI; BIOSENSORI; DECOY; TERAPIA GENICA

Progettazione, sintesi e proprietà biomolecolari di acidi peptido nucleici (PNA) e analoghi per applicazioni diagnostiche e terapeutiche

Università degli Studi di Parma
Abstract
Il presente progetto si propone di sviluppare nuovi PNA modificati per aumentarne l'efficacia in applicazioni biomediche sia come sonde per scopo analitico sia come potenziali farmaci in grado di interferire con l'espressione genica.
A questo scopo si intende innanzitutto mettere a frutto le conoscenze acquisite di recente sulla struttura di un complesso DNA:PNA, ottenuto per la prima volta dalle unità di Parma e Napoli come base per una progettazione molecolare di PNA modificati, con una particolare attenzione ad aspetti fondamentali quali il contributo delle interazioni elettrostatiche, gli aspetti stereochimici e conformazionali del PNA stesso che influiscono sulla capacità di complessazione, allo scopo di ottenere PNA modificati aventi migliore specificità e affinità nel binding con oligonucleotidi complementari. Si intendono sintetizzare PNA coniugati con gruppi che ne facilitino la biodisponibilità (coniugati PNA-peptidi e PNA-polimeri), il riconoscimento da parte di enzimi (coniugati PNA-DNA) e le applicazioni in campo sensoristico (coniugati PNA-fluorofori o coniugati PNA-biotina per l'utilizzo in sistemi basati sulla SPR). I PNA verranno progettati con il contributo di tutte le unità e sintetizzati dalle unità di Parma, Milano e Napoli.
La messa a punto di metodologie diagnostiche avanzate verrà condotta dalle unità di Ferrara per quanto riguarda l'uso dell'analisi mediante BIAcore, dall'unità di Catania per quanto riguarda metodologie basate su SPR >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Rosangela MARCHELLI Università degli Studi di PARMA
Obiettivo del Programma di Ricerca
La ricerca di nuove molecole capaci di interagire selettivamente e in maniera stabile con il DNA o con RNA è un settore di grande interesse per le possibili applicazioni nel campo della protezione della salute umana. Un tipo di molecole tra i più efficienti descritto in questo ambito è rappresentato dagli acidi peptido nucleici (PNA) che uniscono ad una grande affinità per DNA e RNA, una ottima selettività di sequenza anche a livello di singolo mismatch, e una elevata biostabilità.
Il presente progetto si propone di sviluppare queste molecole elaborandole dal punto di vista della struttura per aumentarne l'efficacia in applicazioni biomediche sia come sonde per scopo analitico che come potenziali farmaci in grado di interferire con l'espressione genica.
Il primo obiettivo è quello di mettere a frutto le conoscenze acquisite di recente sulla struttura di un complesso DNA:PNA, ottenuto per la prima volta dalle unità di Parma e Napoli per progettare e sintetizzare PNA modificati, con una particolare attenzione ad aspetti fondamentali quali il contributo delle interazioni elettrostatiche, gli aspetti stereochimici e conformazionali del PNA stesso che influiscono sulla capacità di complessazione. Su queste basi da parte delle unità di Parma, Milano e Napoli si intendono realizzare modificazioni della struttura dei PNA diverse e selettivamente mirate per applicazioni in campo biomedico. In particolare, da parte delle unità di Parma e di Milano verranno introdotti >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Gli acidi peptido nucleici (PNA) sono analoghi di oligonucleotidi composti da N-amminoetilglicina legata covalentemente a nucleobasi naturali; essi possono legarsi a DNA complementare tramite i classici legami di Watson-Crick (1) formando addotti più stabili delle doppie eliche DNA:DNA naturali della stessa lunghezza.
Una delle caratteristiche di maggiore interesse dei duplex PNA:DNA è che la loro stabilità è molto sensibile alla presenza di un singolo "mismatch". Per esempio, per una sequenza 15-mer, una sostituzione T-G sul DNA target provoca una diminuzione di solo 4°C nella temperatura di melting del duplex DNA:DNA, mentre per il complesso PNA:DNA (antiparallelo) si ha un calo di 13°C. Perciò i PNA hanno un'alta selettività di sequenza e sono superiori alle sonde a DNA nel riconoscimento di singole mutazioni.
Inoltre, PNA omopirimidinici sono in grado di formare addotti molto stabili di tipo tripla elica PNA:DNA:PNA con tratti omopurinici di DNA. In questi casi, l'accoppiamento delle basi avviene via legami a idrogeno sia di tipo Watson-Crick, che di tipo Hoogsteen. Se la sequenza bersaglio è situata su un frammento di DNA a doppia elica, il PNA è in grado di spiazzare il filamento opposto aprendo la doppia elica, formando una struttura definita come "P-loop", in un processo chiamato "strand invasion" (2). Questo meccanismo è particolarmente utile nel caso in cui la sequenza bersaglio sia su un DNA a doppia elica, sebbene sia limitato a sequenze >>>