Caracterización biofísica de sistemas Lípido-DNA.

NADIA S. CHIARAMONI; MARÍA C. TAIRA; SHIRLEY SCHREIER; SILVIA DEL V. ALONSO-ROMANOWSKI

Mar del Plata, Buenos Aires, Argentina

Congreso; Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; 2004

Caracterización biofísica de sistemas Lípido-DNA. Chiaramoni N.S., Taira, M.C., 1 Schreier, S.,Alonso-Romanowski, S. Laboratorio de Biomembranas, Departamento de Ciencia y Tecnología, Universidad Nacional de Quilmes, Buenos Aires, Argentina. 1 Laboratorio de Biología Estructural, Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, USP, San Pablo, Brasil. Antecedentes. Estudios recientes han demostrado que los liposomas no cargados pueden, al igual que los liposomas catiónicos, transfectar DNA a líneas celulares. Es vital saber que conformación adopta el DNA cuando esta en contacto con liposomas de diferentes características para poder hacer una correlación entre eficiencia de trasfección y estado del DNA. Se conocen varias conformaciones que puede adoptar los ácidos nucleicos. Las más comunes son la A (presente mayormente en el RNA) y la B (presente mayormente en DNA). Objetivos El objetivo de este trabajo es analizar las conformaciones que adopta el DNA plasmídico cuando esta en contacto con lípidos de diferentes cargas y analizar el nivel de empaquetamiento de las bicapas para poder hacer una correlación entre estos parámetros y la eficiencia de transfección. Materiales y Métodos En este trabajo se analizaron las conformaciones que adopta el DNA plasmídico cuando se pone en contacto con Liposomas Catiónicos y Liposomas No-Cargados. Para el análisis conformacional se utilizó dicroísmo circular. Se hicieron titulaciones del DNA plasmídico con liposomas catiónicos y no cargados (de 0,2 mM a 1 mM) y se midieron espectros de muestras liofilizadas y sin liofilizar. Para analizar el nivel de empaquetamiento de la bicapa lipídica y los defectos hidrofóbicos se utilizó la sonda Merocianina 540. Esta sonda posee un espectro característico cuando esta en ambiente hidrofílico y en ambiente hidrofóbico. El nivel de empaquetamiento de los diferentes liposomas fue seguido por el cociente de absorbancias a 570 y 500 nm. Resultados y Conclusiones. Encontramos que cuando el DNA es liofilizado en presencia de liposomas No-Cargados la conformación no cambia significativamente y permanece siendo B pero pasa de tener 10,2 pares de bases por vuelta a tener 10,4. En cambio cuando el DNA se liofiliza en presencia de Liposomas Catiónicos se produce un cambio conformacional grande. La conformación resultante es similar a la conformación A adoptada por el RNA, la cual tiene un bajo porcentaje de hidratación. El cambio profundo de conformación en el caso de los liposomas catiónicos tiene lugar debido a la deshidratación producida por la liofilización ya que al quitar la esfera de hidratación las interacciones entre los lípidos y el DNA son más fuertes debido al acercamiento producido. Cuando se analizaron índices de hidrofobicidad de las bicapas se encontró que los liposomas catiónicos poseían una bicapa con mas defectos hidrofóbicos que los liposomas no cargados. En el caso de los liposomas catiónicos la liofilización en presencia de DNA produjo un incremento en el índice de hidrofobicidad y en el caso de los no cargados este incremento fue mucho menos significativo. Esto quiere decir que el DNA empaqueta mas eficientemente la bicapa no cargada que la bicapa catiónica. Esto puede ser debido a que al haber una interacción de cargas entre el DNA y los liposomas catiónicos la bicapa quede desestabilizada.