Ruolo biologico delle conformazioni dei biopolimeri. Le porfirine come reporter specifici

I biopolimeri, come i polinucleotidi e le proteine, presentano una varietà di conformazioni che ne regolano il ruolo biologico. La struttura adottata dalla biomolecola è quella termodinamicamente più stabile, che si trova in uno stato di minima energia. Uno dei ruoli della struttura adottata è quello di proteggere le informazioni che la molecola trasporta dall'attacco di altre molecole, come ad esempio gli enzimi, permettendo alle biomolecole di raggiungere il bersaglio. Pertanto, la disposizione tridimensionale dei biopolimeri influisce direttamente sulla loro attività biologica ed è essenziale affinché possano svolgere le loro funzioni in maniera efficiente. Pertanto, lo studio delle conformazioni dei biopolimeri è fondamentale per comprenderne la struttura, la funzione e le interazioni all'interno dei sistemi biologici. Esso, inoltre, ha permesso di comprendere i processi biologici fondamentali e contribuito allo sviluppo di terapie efficaci. In particolare, studiando i modelli di folding, le strutture secondarie e le interazioni supramolecolari, è stato possibile acquisire conoscenze sulla regolazione genica, sulla segnalazione cellulare, sulla catalisi enzimatica e sui meccanismi di alcune malattie. Inoltre, lo studio delle conformazioni delle biomolecole ha facilitato la progettazione di farmaci innovativi, interventi terapeutici e strumenti diagnostici. Infatti, trovare ligandi che interagiscono in modo specifico con la conformazione permette di interferire con il processo biologico e/o di ottenere maggiori informazioni su una conformazione specifica. Attraverso l'analisi delle strutture tridimensionali e delle variazioni conformazionali dei biopolimeri, possiamo ottenere preziose informazioni sui meccanismi fondamentali che regolano i processi vitali. Queste informazioni hanno un riscontro positivo in una serie di discipline scientifiche che coinvolgono la biologia molecolare, la biochimica, lo sviluppo di farmaci e la biotecnologia. In particolare, in questa tesi ho esplorato le strutture secondarie di vari acidi nucleici utilizzando metodi biofisici e impiegando le porfirine come reporter specifici. Inoltre, ho studiato come la stabilità dei microRNA influenzi l'attività biologica e ho dimostrato il ruolo delle porfirine nell'interazione con sequenze di miRNA e RNA telomerico. Abbiamo anche analizzato sequenze di DNA ricche in citosina derivanti dal gene umano c-MYC, confermando la loro capacità di adottare conformazioni i-motif. I nostri risultati forniscono approfondimenti sul ruolo delle strutture degli acidi nucleici nei sistemi biologici, offrendo possibilità di avanzamento nella diagnosi e nel trattamento delle malattie. Il lavoro futuro si concentrerà sulle interazioni molecolari, anche con le porfirine, con implicazioni per la biomedicina, la biotecnologia e le nanotecnologie.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2023

Author dc:creator

• TRAVAGLIANTE, GABRIELE

Contributors dc:contributor

• SORTINO, Salvatore

• micro-RNA
• Spectroscopy
• DNA
• Porphyrin
• Nucleic acid
• Circular Dichroism
• Conformation
• UV-vi
• RLS, G-quadruplex
• i-motif
• Spettroscopia
• Porfirine
• Acidi nucleici
• Dicroismo Circolare
• Conformazioni

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/597791

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/597791