Descrizione del progetto
Imaging in tempo reale dei G-quadruplex di DNA
Le sequenze di DNA ricche di nucleotidi di guanina formano strutture tetrameriche note come G-quadruplex con potenziali ruoli biologici in funzione e manutenzione, replicazione e trascrizione dei telomeri. Mancano tuttavia gli strumenti per visualizzare i G-quadruplex direttamente nelle cellule vive. Per affrontare questo problema, il progetto PLIM-G4, finanziato dall’UE, propone di sviluppare sonde ottiche che interagiscano con diverse topologie di DNA e, in tal modo, la loro durata di emissione cambia in maniera dipendente dalla topologia. L’ottimizzazione delle proprietà di queste sonde consentirà l’imaging in tempo reale dei G-quadruplex nelle cellule vive, consentendo di svelare nuove informazioni sul ruolo e la dinamica dei G-quadruplex nei processi biologici.
Obiettivo
There has been increasing experimental evidence suggesting that tetra-stranded DNA structures (G-quadruplexes) play important biological roles in telomere function and maintenance, replication and transcription. The most direct evidence for their existence has come from immuno-staining in fixed cells as well as from recent deep sequencing studies. However, to date, we are still lacking tools that allows us to visualizing G-quadruplexes directly in live cells. While several small-molecule probes that fluoresce upon interaction with DNA have been reported, none of them have been successful at imaging G-quadruplexes in a cellular environment. This is mainly due to the fact that they rely on changes in intensity which are not possible to track properly in a cellular environment. Recently, the host lab reported a novel strategy to image G-quadruplexes in live cells. This approach makes use of the changes in emission lifetime (rather than intensity) of optical probes upon their interaction with different topologies of DNA. Since life-time is concentration independent, this approach can be successfully used to image G-quadruplexes in live cells. While this has proven to be a highly successful approach, it is still in its infancy since the probe developed so far has a number of limitations such as low brightness, relatively small lifetime range and low selectivity. Thus, this project aims to develop a new set of probes that address all these issues and use them to image the dynamics of G-quadruplexes in live cells in real time. I propose to develop platinum complexes (which 'switch-on' their phosphorescent upon interactions with DNA) with high affinity and selectivity for G-quadruplexes. To achieve this, novel approaches for automated synthesis and high-throughput analysis will be developed. The new probes will be used to carry out Phosphorescence Lifetime Imaging Microscopy (PLIM) studies to give evidence for the first time of the dynamics of G-quadruplexes in live cells.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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- scienze naturaliscienze biologichegeneticaDNA
- scienze naturaliscienze chimichechimica inorganicametalli di transizione
- scienze naturalimatematicamatematica puratopologia
- scienze naturaliscienze fisicheotticamicroscopia
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
SW7 2AZ LONDON
Regno Unito