Introduciendo derivados de citosinas fluorescentes en posiciones clave de una estructura de i-DNA, se ha podido observar su formación en el interior de la célula mediante microscopia de fluorescencia
El i-motif (o i-DNA) es una estructura de ADN no canónica, cuyo papel en la célula es aún controvertido. Para estudiar sus posibles funciones biológicas, es necesario desarrollar métodos que permitan estudiar su formación en condiciones fisiológicas, idealmente, en células vivas. El análogo de citosina 1,3-diaza-2-oxofenoxazina (tCO) es una nucleobase fluorescente capaz de formar tanto pares de bases hemiprotonadas con residuos de citosina (con carga positiva), como pares de bases con guaninas (neutras).
En este trabajo mostramos que cuando se incorpora tCO en la proximidad de una tétrada de surco menor G:C:G:C, se induce una fuerte estabilización térmica y de pH, lo que resulta en estructuras de i-motifs con valores de Tm inusualmente altos (39 ºC a pH neutro). La determinación estructural mediante métodos de RMN revela que esta alta estabilidad se debe a una interacción de apilamiento muy favorable entre las guaninas de la tétrada con la nucleobase tCO, que forma un par de bases tCO:C+ en la estructura plegada. La carga de este par provoca un efecto de “quenching” de la fluorescencia que, dada la alta estabilidad de esta estructura, tiene lugar en condiciones enteramente fisiológicas. Este efecto es mucho menor cuando el tCO forma pares de bases con guaninas y desaparece totalmente cuando el oligonucleótido se despliega. Aprovechando esta propiedad, hemos podido demostrar el plegamiento del i-DNA en el interior de la célula.
B. Mir, I. Serrano-Chacón, P. Medina, V. Macaluso, M. Terrazas, A. Gandioso, M. Garavís, Modesto Orozco,* Núria Escaja,* and Carlos González*. Site-Specific Incorporation of a Fluorescent Nucleobase Analog Enhances I-Motif Stability and allows Monitoring its Folding Inside the Cell. Nucleic Acids Res., in press, 2024.
