Evaluation of the Stability of DNA i-Motifs in the Nuclei of Living Mammalian Cells.
Evaluation of the Stability of DNA i-Motifs in the Nuclei of Living Mammalian Cells.
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DOI：
10.1002/anie.201712284
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发表时间：
2018-02-19
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Trantirek L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dzatko S;Krafcikova M;Hänsel-Hertsch R;Fessl T;Fiala R;Loja T;Krafcik D;Mergny JL;Foldynova-Trantirkova S;Trantirek L
富含 C 的 DNA 能够形成称为 i 基序的四链结构。基因组 DNA 中的 i-motifs 被认为有助于 DNA 转录的调节。然而，这些结构在体内存在的直接实验证据一直缺失。目前尚不清楚i-motif结构是否在活细胞的复杂环境中形成。在这里，我们使用最先进的细胞内核磁共振波谱，评估了 i-motif 结构在复杂细胞环境中的稳定性。我们证明，由人类基因组中天然存在的富含 C 的序列形成的 i 基序是稳定的，并持续存在于人类活细胞的细胞核中。我们的数据表明，体内 i 基序稳定性通常与体外不同。我们的结果首次将 DNA i 基序的体外稳定性与体内稳定性联系起来，并为细胞内应用的基于 i 基序的 DNA 生物传感器的设计和开发提供了重要信息。
C‐rich DNA has the capacity to form a tetra‐stranded structure known as an i‐motif. The i‐motifs within genomic DNA have been proposed to contribute to the regulation of DNA transcription. However, direct experimental evidence for the existence of these structures in vivo has been missing. Whether i‐motif structures form in complex environment of living cells is not currently known. Herein, using state‐of‐the‐art in‐cell NMR spectroscopy, we evaluate the stabilities of i‐motif structures in the complex cellular environment. We show that i‐motifs formed from naturally occurring C‐rich sequences in the human genome are stable and persist in the nuclei of living human cells. Our data show that i‐motif stabilities in vivo are generally distinct from those in vitro. Our results are the first to interlink the stability of DNA i‐motifs in vitro with their stability in vivo and provide essential information for the design and development of i‐motif‐based DNA biosensors for intracellular applications.
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