Oligodeoxynucleotides covalently linked to intercalating agents: a new class of gene regulatory substances

Une nouvelle famille de molécules a été synthétisée en liant de façon covalente un agent d'intercalation de l'ADN à un oligodésoxyribonucléotide. L'oligonucléotide conserve la propriété de se lier de façon spécifique à la séquence complémentaire. L'intercalant apporte une énergie d'interaction supplémentaire qui stabilise fortement le complexe formé. Le gain en stabilité dépend de la longueur du bras reliant l'intercalant à l'oligonucléotide. Différentes techniques spectroscopiques ont été utilisées pour caractériser les complexes formés: absorption, fluorescence, résonance magnétique nucléaire, dichroïsme circulaire. Lorsque l'intercalant est un dérivé de la 9-aminoacridine, plusieurs complexes en équilibre sont mis en évidence; ils correspondent à différents environnements du cycle de l'acridine. Les oligodésoxynucléotides liés de façon covalente à un agent d'intercalation peuvent être utilisés pour bloquer sélectivement l'expression de gènes préalablement choisis. L'initiation de la transcription du gène bla par la RNA polymérase d' E. coli est inhibée par un oligonucléotide complémentaire du brin transcrit dans le complexe ouvert formé par la RNA polymérase avec son promoteur. La traduction de l'ARN messager du gène 32 du phage T4 est bloquée par des oligonucléotides dirigés contre une séquence du mRNA située du côté 5′ de la séquence “Shine-Dalgarno”. Certains oligonucléotides affectent la transcription de façon non spécifique, probablement par fixation sur la RNA polymérase. La nouvelle famille de molécules ainsi décrite permet de réguler artificiellement l'expression génétique à différents niveaux en choisissant de façon appropriée la séquence cible de l'oligonucléotide. Elle constitue donc un nouvel outil pour la recherche fondamentale. On peut également envisager d'utiliser ces composés pour bloquer sélectivement l'expression de gènes indésirables et développer ainsi de nouvelles substances anti-virales et anti-tumorales. Oligodeoxynucleotides have been covalently linked to a 9-aminoacridine derivative via their 3′-phosphate group. Specific complexes are formed with the complementary sequence of the oligonucleotide. The stability is strongly increased due to intercalation of the acridine derivative. Absorption, fluorescence, nuclear magnetic resonance and circular dichroism have been used to characterize complex formation. The stability of the complexes depends on the length of the linker between the acridine derivative and the 3′-phosphate group