Ionenselektive Guanin‐Quadruplex‐Faltung auf DNA‐Origami‐ Strukturen

DNA‐Origami‐Nanostrukturen sind vielseitig anwendbare Hilfsmittel, die genutzt werden können, um Funktionalitäten mit hoher lokaler Kontrolle anzuordnen. Hier zeigen wir, dass DNA‐Origami‐Substrate genutzt werden können, um die Faltung bestimmter Guanin(G)‐Quadruplex‐Strukturen zu unterdrücken. Die Faltung von Telomer‐DNA zu G‐Quadruplexen in Gegenwart einwertiger Kationen (z. B. Na + und K + ) wird derzeit zur Detektion von K + ‐Ionen genutzt, allerdings mit ungenügender Selektivität gegenüber Na + . Mithilfe von FRET zwischen zwei organischen Farbstoffen, die am 3′‐ und 5′‐Ende der Telomer‐DNA immobilisiert werden, zeigen wir, dass die G‐Quadruplex‐Faltung auf DNA‐Origami‐Strukturen in Gegenwart von Natriumionen sterisch gehindert wird. Dadurch stellt die an DNA‐Origami‐Strukturen gebundene Telomer‐DNA ein hochempfindliches und selektives Detektionssystem für Kaliumionen dar, sogar in Gegenwart hoher Natriumionenkonzentration.