RESUMEN DE INVESTIGACIÓN

Nuestro grupo investiga cuestiones clave en reparación de ADN usando estrategias basadas en técnicas de molécula individual. La rotura del ADN de nuestras células y la no reparación o reparación incorrecta de estas roturas puede desembocar en inestabilidad genómica, envejecimiento prematuro, muerte celular y cáncer.

Afortunadamente, las células poseen robustos mecanismos de reparación de ADN que involucran manipulaciones a gran escala de ADN por motores moleculares y proteínas. Comprender cómo estas nanomáquinas trabajan usando organismos modelo proporcionará un conocimiento más profundo de la enzimología de la reparación de ADN y arrojará luz sobre el origen de algunos procesos cancerosos.

Las técnicas de manipulación y visualización a nivel molecular ofrecen un potencial enorme para investigar de forma novedosa las reacciones de reparación de ADN, proporcionando información que es inaccesible en experimentos bioquímicos convencionales. Con ellas es posible observar estadios intermedios en interacciones ADN-proteína, potencialmente en tiempo real, y estudiar ciclos enzimáticos individuales en una población no sincronizada. Más relevante, si cabe, es que las técnicas de molécula individual nos permiten monitorizar las manipulaciones a gran escala que ocurren en la reparación del ADN en nuestras células.

Los objetivos principales de nuestro grupo interdisciplinar son:

1. Desarrollar nueva instrumentación biofísica basada en microscopía de fuerzas atómica de alta velocidad y en técnicas de manipulación de molécula individual como Pinzas Magnéticas y Pinzas Ópticas.

2. Caracterizar y monitorizar en tiempo real la dinámica de procesos de reparación de ADN a nivel de molécula individual utilizando esta nueva instrumentación.

Publicaciones destacadas Fuentes-Perez ME, Gwynn EJ, Dillingham MS, Moreno-Herrero F. Using DNA as a fiducial marker to study SMC complex interactions with the atomic force microscope. Biophys J. 2012 Feb 22;102(4):839-48. Yeeles JT, van Aelst K, Dillingham MS, Moreno-Herrero F. Recombination hotspots and single-stranded DNA binding proteins couple DNA translocation to DNA unwinding by the AddAB helicase-nuclease. Mol Cell. 2011 Jun 24;42(6):806-16. Hormeño S, Moreno-Herrero F, Ibarra B, Carrascosa JL, Valpuesta JM, Arias-Gonzalez JR. Condensation prevails over B-A transition in the structure of DNA at low humidity. Biophys J. 2011 Apr 20;100(8):2006-15. Wiggins PA, van der Heijden T, Moreno-Herrero F, Spakowitz A, Phillips R, Widom J, Dekker C, Nelson PC. High flexibility of DNA on short length scales probed by atomic force microscopy. Nat Nanotechnol. 2006 Nov;1(2):137-41. Moreno-Herrero F, de Jager M, Dekker NH, Kanaar R, Wyman C, Dekker C. Mesoscale conformational changes in the DNA-repair complex Rad50/Mre11/Nbs1 upon binding DNA. Nature. 2005 Sep 15;437(7057):440-3.