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An ion-controlled four-color fluorescent telomeric switch on DNA origami structures

  • The folding of single-stranded telomeric DNA into guanine (G) quadruplexes is a conformational change that plays a major role in sensing and drug targeting. The telomeric DNA can be placed on DNA origami nanostructures to make the folding process extremely selective for K+ ions even in the presence of high Na+ concentrations. Here, we demonstrate that the K+-selective G-quadruplex formation is reversible when using a cryptand to remove K+ from the G-quadruplex. We present a full characterization of the reversible switching between single-stranded telomeric DNA and G-quadruplex structures using Förster resonance energy transfer (FRET) between the dyes fluorescein (FAM) and cyanine3 (Cy3). When attached to the DNA origami platform, the G-quadruplex switch can be incorporated into more complex photonic networks, which is demonstrated for a three-color and a four-color FRET cascade from FAM over Cy3 and Cy5 to IRDye700 with G-quadruplex-Cy3 acting as a switchable transmitter.

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Autor*innen:Lydia Olejko, P. Cywinski, Ilko Bald
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Nanoscale
Jahr der Erstveröffentlichung:2016
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Royal Soc Chemistry
Verlagsort:Cambridge, UK
Jahrgang/Band:8
Ausgabe/Heft:19
Erste Seite:10339
Letzte Seite:10347
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:DNA origami; FRET; G quadruplex; Photonic wire
DOI:10.1039/C6NR00119J
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-362560
ISSN:2040-3364
ISSN:2040-3372
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - Namensnennung
Datum der Freischaltung:27.05.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:09.06.2016
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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