DNA Condensation: Monte-Carlo Simulations, Light Scattering, Fluorescence Correlation Spectroscopy in vitro and in vivo.
Project goals
The DNA condensation is crucial for transport of DNA inside living cells, i.e. for non-viral gene therapy. Fluorescence correlation spectroscopy (FCS) is a very sensitive tool for visualizing the DNA shape changes. However, the obtained data are still poorly understood and therefore lot of information is lost. We suggest employing Monte-Carlo simulations of the FCS output for the given system and comparing them with real measurements. Together with light scattering techniques, common fluorescence studies and time-resolved FCS, we would like to get deeper insight into the process itself and to explore new condensers, i.e. their condensing efficiency and their ability to protect DNA against hydrolysis within cytoplasm. During the last three years we intend to use the in vitro experience for in vivo measurements in order to follow the fate of DNA in cellular compartments of interest after being accepted by cells.
Keywords
DNA condensationnon-viral gene therapytransfectionfluorescence correlation spectroscopyMonte-Carlo simulationlight scatteringtime-resolved FCScondensing agentsfluoresncence microscopyFLIM (fluorescence lifetime imaging)
Public support
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
Programme
Grants of distinctly investigative character focused on the sphere of research pursued at present particularly in the Academy of Sciences of the Czech Republic
Call for proposals
Výzkumné granty 6 (SAV02006-A)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
IAA400400621
Alternative language
Project name in Czech
Kondenzace DNA: Monte-Carlo simulace, rozptyl světla, fluorescneční korelační spektroskopie in vitro a in vivo.
Annotation in Czech
Kondenzace DNA hraje klíčovou úlohu při transportu DNA do buněk, tj. v genové terapii. Fluorescenční korelační spektroskopie (FCS) je citlivá metoda ke sledování konformačních změn v průběhu tohoto procesu, jak ukazují mnohé studie provedené v naší skupině. Dosud aplikovaná analýza dat ale zdaleka neposkytuje veškeré informace o studovaném problému. Navrhujeme tedy simulovat pomocí Monte-Carlo volnou difúzi DNA molekuly a z toho plynoucí výsledek FCS experimentu a ten porovnat s reálnými daty a současněs rozptylovými měřeními, která jsou s FCS komplementární. S využitím těchto informací a již získaných zkušeností s kondenzacemi se chceme věnovat studiu nových kondenzačních činidel, tj. efektivitě jejich účinku a schopnosti chránit DNA před nežádoucí hydrolýzou v cytosolu. V posledních třech letech bychom rádi využili zkušenosti získané z experimentů in vitro také při měření in vivo, tj. sledování, v jaké podobě je buňkou akceptovaná DNA přítomná ve významných buněčných organelách.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Fluorescence Lifetime Correlation Spectroscopy was developed and used for elucidating the condensation mechanisms of DNA molecules. The efficiencies of the newly synthesized condensing agents were characterized and connected to their in vivo applications
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2006
Realization period - end
Dec 31, 2010
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 9, 2010
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP11-AV0-IA-U/02:2
Data delivery date
Jun 28, 2013
Finance
Total approved costs
6,738 thou. CZK
Public financial support
6,738 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 738 CZK thou.
Public support
6 738 CZK thou.
100%
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
CEP
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
Solution period
01. 01. 2006 - 31. 12. 2010