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Las interacciones moleculares son pequeñas fuerzas que unen entre sí a las moléculas. Esas fuerzas son claves en multitud de procesos biológicos. Así, por ejemplo, regulan el plegamiento de proteínas o la comunicación entre células. También, esas interacciones moleculares resultan esenciales en la unión de fármacos a su diana terapéutica y en procesos de reconocimiento de ADN.
A ese último aspecto, al estudio de las interacciones moleculares que participan en el  reconocimiento de cuádruplex de ADN, ha dedicado un estudio* un equipo de investigadores del CSIC, pertenecientes al Instituto de Investigaciones Químicas (IIQ) de Sevilla y al Instituto de Química Física Rocasolano (IQFR) de Madrid. Estos científicos han descubierto un nuevo tipo de unión a las estructuras de cuádruplex de ADN.
Los G-cuádruplex de ADN son estructuras que se forman en secuencias ricas en guanina –­una de las cinco bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos nucleicos–.   Los G-cuádruplex consisten en plataformas de cuatro guaninas que se unen a través de enlaces de hidrógeno de Hoogsteen y por la quelación de un metal iónico en el centro de cada unidad de cuatro bases. Estas estructuras aparecen en los telómeros de las células –los extremos de los cromosomas– y en distintos oncogenes, y recientemente se han confirmado como dianas terapéuticas en el tratamiento del cáncer.
El estudio, que ha sido dirigido por el Doctor Juan Carlos Morales (IIQ), en colaboración con el Profesor Carlos González (IQFR), incluye un análisis por espectrocopía UV-Vis de la estabilidad de los conjugados entre carbohidratos y G-cuádruplex y el estudio de la estructura por resonancia magnética nuclear. Los investigadores han observado que el azúcar interacciona de manera favorable con la tétrada de guaninas del cuádruplex mediante fuerzas CH-p, enlaces de hidrógeno y fuerzas de Van der Waals. Esto supone un nuevo modo de reconocimiento de G-cuádruplex, ya que la mayoría de ligandos de estas estructuras se unen a través de interacciones de apilamiento entre anillos aromáticos (p-p).
Los resultados obtenidos en este artículo, que ha sido destacado en la portada interior de la revista Chemistry A European Journal, tienen implicaciones en el diseño de nuevos fármacos anticancerígenos que se unan a G-cuádruplex de ADN, ya que se podrían sintetizar moléculas basadas en carbohidratos y que hagan uso de interacciones de tipo CH-p en combinación con otras fuerzas no-covalentes.
* Irene Gómez-Pinto, Empar Vengut-Climent, Ricardo Lucas, Anna Aviñó, Ramón Eritja, Carlos González, Juan Carlos Morales: Carbohydrate–DNA Interactions at G-Quadruplexes: Folding and Stability Changes by Attaching Sugars at the 5’-End. Chem. Eur. J. 2013, 19, 1920 – 1927.