Nanostructure-induced DNA condensation

Nanoscale

Volumn 5, Issue 18, 2013, Pages 8288-8306

  Zhou, Ting ^a,b   Llizo, Axel ^a,c   Wang, Chen ^a   Xu, Guiying ^b   Yang, Yanlian ^a  

^a NATIONAL CENTER FOR NANOSCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^b SHANDONG UNIVERSITY   (China)

^c Centro de Estudios Avanzados de Cuba   (Cuba)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL APPLICATIONS; CATIONIC POLYMERS; CONDENSING AGENTS; DNA CONDENSATES; DNA CONDENSATION; NONVIRAL GENE THERAPY; STRUCTURAL CHARACTERISTICS;

ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CONDENSATION; NANOSTRUCTURES;

DNA;

DENDRIMER; DNA; DRUG; NANOMATERIAL; PEPTIDE; POLYMER;

CHEMISTRY; GENE THERAPY; HUMAN; REVIEW;

DENDRIMERS; DNA; GENETIC THERAPY; HUMANS; NANOSTRUCTURES; PEPTIDES; PHARMACEUTICAL PREPARATIONS; POLYMERS;

EID: 84883143845     PISSN: 20403364     EISSN: 20403372     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3nr01630g     Document Type: Review

References (157)

1. E. S. Lander L. M. Linton B. Birren C. Nusbaum M. C. Zody J. Baldwin K. Devon K. Dewar M. Doyle W. Fitzhugh Nature 2001 409 860
2. F. Collins E. Lander J. Rogers R. Waterston I. Conso Nature 2004 431 931
3. E. Feingold P. Good M. Guyer S. Kamholz L. Liefer K. Wetterstrand F. Collins T. Gingeras D. Kampa E. Sekinger Science 2004 306 636
4. M. M. Seidman P. M. Glazer J. Clin. Invest. 2003 112 487
5. M. Duca P. Vekhoff K. Oussedik L. Halby P. B. Arimondo Nucleic Acids Res. 2008 36 5123
6. D. A. Braasch D. R. Corey Biochemistry 2002 41 4503
7. A. De Fougerolles H.-P. Vornlocher J. Maraganore J. Lieberman Nat. Rev. Drug Discovery 2007 6 443
8. R. Kole A. R. Krainer S. Altman Nat. Rev. Drug Discovery 2012 11 125
9. K. Itaka K. Kataoka Eur. J. Pharm. Biopharm. 2009 71 475
10. S. L. Ginn I. E. Alexander M. L. Edelstein M. R. Abedi J. Wixon J. Gene Med. 2013 15 65
11. X. Gao K.-S. Kim D. Liu AAPS J. 2007 9 E92
12. L. C. Gosule J. A. Schellman J. Mol. Biol. 1978 121 311
13. A. Estévez-Torres D. Baigl Soft Matter 2011 7 6746
14. J. Widom R. L. Baldwin J. Mol. Biol. 1980 144 431
15. R. Ghirlando E. J. Wachtel T. Arad A. Minsky Biochemistry 1992 31 7110
16. R. S. Dias B. Lindman M. G. Miguel J. Phys. Chem. B 2002 106 12608
17. V. G. Budker P. M. Slattum S. D. Monahan J. A. Wolff Biophys. J. 2002 82 1570
18. N. M. Rao Chem. Phys. Lipids 2010 163 245
19. A. Martin M. Davies B. Rackstraw C. Roberts S. Stolnik S. Tendler P. Williams FEBS Lett. 2000 480 106
20. R. Kircheis L. Wightman E. Wagner Adv. Drug Delivery Rev. 2001 53 341
21. S. C. De Smedt J. Demeester W. E. Hennink Pharm. Res. 2000 17 113
22. X. Liu P. Rocchi L. Peng New J. Chem. 2012 36 256
23. B. F. Canine A. Hatefi Adv. Drug Delivery Rev. 2010 62 1524
24. M. Shen X. Shi Nanoscale 2010 2 1596
25. M.-L. Ainalem T. Nylander Soft Matter 2011 7 4577
26. D. Lochmann E. Jauk A. Zimmer Eur. J. Pharm. Biopharm. 2004 58 237
27. A. Mann G. Thakur V. Shukla M. Ganguli Drug Discovery Today 2008 13 152
28. M. Ganguli J. V. Babu S. Maiti Langmuir 2004 20 5165
29. C. M. Goodman N. S. Chari G. Han R. Hong P. Ghosh V. M. Rotello Chem. Biol. Drug Des. 2006 67 297
30. H. An B. Jin Biotechnol. Adv. 2012 30 1721
31. Y. Jiang C. Jin F. Yang X. Yu G. Wang S. Cheng Y. Di J. Li D. Fu Q. Ni J. Nanopart. Res. 2011 13 33
32. Z. Liu S. Tabakman K. Welsher H. Dai Nano Res. 2009 2 85
33. B. Nandy M. Santosh P. K. Maiti J. Biosci. 2012 1 1
34. D. L. Kirkpatrick M. Weiss A. Naumov G. Bartholomeusz R. B. Weisman O. Gliko Materials 2012 5 278
35. R. W. Wilson V. A. Bloomfield Biochemistry 1979 18 2192
36. M. C. Branco J. P. Schneider Acta Biomater. 2009 5 817
37. K. Ariga J. P. Hill M. V. Lee A. Vinu R. Charvet S. Acharya Sci. Technol. Adv. Mater. 2008 9 014109
38. N. Nuraje H. Bai K. Su Prog. Polym. Sci. 2013 38 302
39. F. Menger C. Littau J. Am. Chem. Soc. 1993 115 10083
40. A. J. Kirby P. Camilleri J. B. Engberts M. C. Feiters R. J. Nolte O. Söderman M. Bergsma P. C. Bell M. L. Fielden C. L. García Rodríguez Angew. Chem., Int. Ed. 2003 42 1448
41. A. A. Gabizon H. Shmeeda S. Zalipsky J. Liposome Res. 2006 16 175
42. B. Pitard O. Aguerre M. Airiau A.-M. Lachagès T. Boukhnikachvili G. Byk C. Dubertret C. Herviou D. Scherman J.-F. Mayaux J. Crouzet Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997 94 14412
43. S. Husale W. Grange M. Karle S. Bürgi M. Hegner Nucleic Acids Res. 2008 36 1443
44. X.-L. Wang X.-H. Zhang M. Cao H.-Z. Zheng B. Xiao Y. Wang M. Li J. Phys. Chem. B 2009 113 2328
45. T. Zhou G. Xu M. Ao Y. Yang C. Wang Colloids Surf., A 2012 414 33
46. Y. Fang J. Yang J. Phys. Chem. B 1997 101 441
47. S. Danielsen K. M. Vårum B. T. Stokke Biomacromolecules 2004 5 928
48. N. K. Reitan G. Maurstad C. de Lange Davies S. P. Strand Biomacromolecules 2009 10 1508
49. J. Mindemark T. Bowden Macromol. Rapid Commun. 2010 31 1378
50. C.-S. Cho ISRN Materials Science 2012 2012 1
51. L. Liu Y.-L. Yang C. Wang Y. Yao Y.-Z. Ma S. Hou X.-Z. Feng Colloids Surf., B 2010 75 230
52. G. Maurstad B. T. Stokke K. M. Vårum S. P. Strand Carbohydr. Polym. 2013 94 436
53. N. Duceppe M. Tabrizian Adv. Sci. Technol. 2013 86 75
54. C. O. Mellet J. M. G. Fernández J. M. Benito Chem. Soc. Rev. 2011 40 1586
55. A. M. Carnerup M.-L. Ainalem V. Alfredsson T. Nylander Soft Matter 2010 7 760
56. D. Kurzbach C. Velte P. Arnold G. Kizilsavas D. Hinderberger Soft Matter 2011 7 6695
57. Y. Liu Y. Chen Z.-Y. Duan X.-Z. Feng S. Hou C. Wang R. Wang ACS Nano 2007 1 313
58. F. Ke Y. K. Luu M. Hadjiargyrou D. Liang PLoS One 2010 5 e13308
59. L. Andersson L. Blomberg M. Flegel L. Lepsa B. Nilsson M. Verlander Pept. Sci. 2000 55 227
60. R. A. Houghten Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1985 82 5131
61. M. W. Hsiang R. D. Cole Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1977 74 4852
62. L. R. Brewer M. Corzett R. Balhorn Science 1999 286 120
63. L. H Cree R. Balhorn L. R. Brewer Protein Pept. Lett. 2011 18 802
64. B. Van den Broek M. C. Noom J. Van Mameren C. Battle F. C. MacKintosh G. J. Wuite Biophys. J. 2010 98 1902
65. A. Mann R. Richa M. Ganguli J. Controlled Release 2008 125 252
66. C. Plank M. X. Tang A. R. Wolfe F. C. Szoka Hum. Gene Ther. 1999 10 319
67. M. Martin K. Rice AAPS J. 2007 9 E18
68. M. Rimann T. Lühmann M. Textor B. Guerino J. Ogier H. Hall Bioconjugate Chem. 2008 19 548
69. D. Putnam C. A. Gentry D. W. Pack R. Langer Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001 98 1200
70. S. Yang D. J. Coles A. Esposito D. J. Mitchell I. Toth R. F. Minchin J. Controlled Release 2009 135 159
71. A. Mann G. Thakur V. Shukla A. K. Singh R. Khanduri R. Naik Y. Jiang N. Kalra B. Dwarakanath U. Langel Mol. Pharmaceutics 2011 8 1729
72. T. B. Wyman F. Nicol O. Zelphati P. V. Scaria C. Plank F. C. Szoka Biochemistry 1997 36 3008
73. Y. Wang S. S. Mangipudi B. F. Canine A. Hatefi J. Controlled Release 2009 137 46
74. E. C. Dreaden A. M. Alkilany X. Huang C. J. Murphy M. A. El-Sayed Chem. Soc. Rev. 2012 41 2740
75. A. M. Alkilany S. E. Lohse C. J. Murphy Acc. Chem. Res. 2012 43 650
76. X. Guo L. Huang Acc. Chem. Res. 2012 45 971
77. V. Cebrián F. Martín-Saavedra C. Yagüe M. Arruebo J. Santamaría N. Vilaboa Acta Biomater. 2011 7 3645
78. N. Lewinsky V. Colvin R. Drezek Small 2007 4 26
79. Y. Pan S. Neuss A. Leifert M. Fischler F. Wen U. Simon G. Schmid W. Brandau J.-D. Willi Small 2007 3 1941
80. A. M. Chen O. Taratula D. Wei H.-I. Yen T. Thomas T. J. Thomas T. Minko H. He ACS Nano 2010 4 3679
81. W. Cheung F. Pontoriero O. Taratula A. M. Chen H. He Adv. Drug Delivery Rev. 2010 62 633
82. K. Kostarelos A. Bianco M. Prato Nat. Nanotechnol. 2009 4 627
83. D. Tasis N. Tagmatarchis A. Bianco M. Prato Chem. Rev. 2006 106 1105
84. B. Pan D. Cui P. Xu C. Ozkan G. Feng M. Ozkan T. Huang B. Chu Q. Li R. He Nanotechnology 2009 20 125101
85. R. Singh D. Pantarotto D. McCarthy O. Chaloin J. Hoebeke D. Charalambos J.-P. Briand M. Prato A. Bianco K. Kostarelos J. Am. Chem. Soc. 2005 127 4388
86. M. Yu S. Z. Zu Y. Chen Y. P. Liu B. H. Han Y. Liu Chem.-Eur. J. 2010 16 1168
87. V. A. Bloomfield Curr. Opin. Struct. Biol. 1996 6 334
88. S. B. Zimmerman L. D. Murphy FEBS Lett. 1996 390 245
89. V. V. Vasilevskaya A. R. Khokhlov Y. Matsuzawa K. Yoshikawa J. Chem. Phys. 1995 102 6595
90. K. Yoshikawa Y. Matsuzawa Phys. D 1995 84 220
91. M. Ueda K. Yoshikawa Phys. Rev. Lett. 1996 77 2133
92. S. M. Mel'nikov M. O. Khan B. Lindman B. Jönsson J. Am. Chem. Soc. 1999 121 1130
93. X. Qiu V. A. Parsegian D. C. Rau Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 21482
94. C. Ma V. A. Bloomfield Biophys. J. 1994 67 1678
95. C. Böttcher C. Endisch J.-H. Fuhrhop C. Catterall M. Eaton J. Am. Chem. Soc. 1998 120 12
96. R. Colaço and P. Carvalho, in Scanning Probe Microscopy in Nanoscience and Nanotechnology 3, Springer, 2013, p. 397
97. H. G. Hansma L. Pietrasanta Curr. Opin. Chem. Biol. 1998 2 579
98. D. J. Billingsley W. A. Bonass N. Crampton J. Kirkham N. H. Thomson Phys. Biol. 2012 9 021001
99. K. C. Neuman A. Nagy Nat. Methods 2008 5 491
100. Y. L. Lyubchenko L. S. Shlyakhtenko T. Ando Methods 2011 54 274
101. M. Bezanilla S. Manne D. E. Laney Y. L. Lyubchenko H. G. Hansma Langmuir 1995 11 655
102. D. D. Dunlap A. Maggi M. R. Soria L. Monaco Nucleic Acids Res. 1997 25 3095
103. Y. Fang J. H. Hoh J. Am. Chem. Soc. 1998 120 8903
104. C. Bai C. Wang X. S. Xie P. G. Wolynes Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1999 96 11075
105. V. Biju A. Anas H. Akita E. S. Shibu T. Itoh H. Harashima M. Ishikawa ACS Nano 2012 6 3776
106. V. Sokolova M. Epple Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 1382
107. L. C. Gosule J. A. Schellman Nature 1976 259 333
108. K. Osada H. Oshima D. Kobayashi M. Doi M. Enoki Y. Yamasaki K. Kataoka J. Am. Chem. Soc. 2010 132 12343
109. X.-M. Hou X.-H. Zhang K.-J. Wei C. Ji S.-X. Dou W.-C. Wang M. Li P.-Y. Wang Nucleic Acids Res. 2009 37 1400
110. A. Leforestier A. Šiber F. Livolant R. Podgornik Biophys. J. 2011 100 2209
111. R. Golan L. I. Pietrasanta W. Hsieh H. G. Hansma Biochemistry 1999 38 14069
112. C. C. Conwell I. D. Vilfan N. V. Hud Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 9296
113. Z. Lin C. Wang X. Feng M. Liu J. Li C. Bai Nucleic Acids Res. 1998 26 3228
114. T. Saito T. Iwaki K. Yoshikawa EPL 2005 71 304
115. M. R. Shen K. H. Downing R. Balhorn N. V. Hud J. Am. Chem. Soc. 2000 122 4833
116. P. J. Hagerman Annu. Rev. Biophys. Biophys. Chem. 1988 17 265
117. N. V. Hud K. H. Downing R. Balhorn Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1995 92 3581
118. J. Kim S. H. Yoshimura K. Hizume R. L. Ohniwa A. Ishihama K. Takeyasu Nucleic Acids Res. 2004 32 1982
119. J. Zlatanova S. H. Leuba K. van Holde Biophys. J. 1998 74 2554
120. R. D. Kornberg Y. Lorch Cell 1999 98 285
121. G. J. Narlikar H.-Y. Fan R. E. Kingston Cell 2002 108 475
122. D. Liu C. Wang J. Li Z. Wang B. Xu Z. Wei Z. Lin J. Qin E. Cao C. Bai Surf. Interface Anal. 2001 32 20
123. X.-M. Hou W. Li S.-X. Dou L.-Y. Zhang P. Xie W.-C. Wang P.-Y. Wang Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2009 79 051912
124. C. Guo Z. Liu F. Xu L. Sun Y. Sun T. Yang Z. Li J. Phys. Chem. B 2009 113 6068
125. C. Zhang J. R. van der Maarel J. Phys. Chem. B 2008 112 3552
126. Q. Chen X. Kang R. Li X. Du Y. Shang H. Liu Y. Hu Langmuir 2012 28 3429
127. R. M. Levine C. M. Scott E. Kokkoli Soft Matter 2013 9 985
128. Y. Liu Z.-L. Yu Y.-M. Zhang D.-S. Guo Y.-P. Liu J. Am. Chem. Soc. 2008 130 10431
129. M. Guillot-Nieckowski D. Joester M. Stöhr M. Losson M. Adrian B. Wagner M. Kansy H. Heinzelmann R. Pugin F. Diederich Langmuir 2007 23 737
130. D. Liu C. Wang J. Li Z. Lin Z. Tan C. Bai J. Biomol. Struct. Dyn. 2000 18 1
131. L. Hartmann S. Häfele R. Peschka-Süss M. Antonietti H. G. Börner Chem.-Eur. J. 2008 14 2025
132. D. Liu C. Wang Z. Lin J. Li B. Xu Z. Wei Z. Wang C. Bai Surf. Interface Anal. 2001 32 15
133. Y. Yoshikawa Y. Suzuki K. Yamada W. Fukuda K. Yoshikawa K. Takeyasu T. Imanaka J. Chem. Phys. 2011 135 225101
134. A. Mann M. A. Khan V. Shukla M. Ganguli Biophys. Chem. 2007 129 126
135. F. Sansone M. Dudič G. Donofrio C. Rivetti L. Baldini A. Casnati S. Cellai R. Ungaro J. Am. Chem. Soc. 2006 128 14528
136. N. Korolev N. V. Berezhnoy K. D. Eom Nucleic Acids Res. 2012 40 2807
137. C. L. Kuyper G. P. Brewood D. T. Chiu Nano Lett. 2003 3 1387
138. H. H. Chen Y.-P. Ho X. Jiang H.-Q. Mao T.-H. Wang K. W. Leong Nano Today 2009 4 125
139. B. Zhang Y. Zhang S. K. Mallapragada A. R. Clapp ACS Nano 2010 5 129
140. Y. S. Jho M. W. Kim S. A. Safran P. A. Pincus Eur. Phys. J. E: Soft Matter Biol. Phys. 2010 31 207
141. T. Iwaki T. Saito K. Yoshikawa Colloids Surf., B 2007 56 126
142. V. B. Teif Biophys. J. 2005 89 2574
143. H. G. Hansma D. E. Laney Biophys. J. 1996 70 1933
144. W. Ducker R. Pashley J. Colloid Interface Sci. 1989 131 433
145. C. Huang Q. Bao D. Hunting Y. Zheng L. Sanche Biomed. Nanotechnol. 2013 9 856
146. Y. Fang J. H. Hoh T. S. Spisz Nucleic Acids Res. 1999 27 1943
147. X. Jiang W. Qu D. Pan Y. Ren J.-M. Williford H. Cui E. Luijten H.-Q. Mao Adv. Mater. 2013 25 227
148. K. Datta A. J. Wowor A. J. Richard V. J. LiCata Biophys. J. 2006 90 1739
149. Y. T. Maeda T. Tlusty A. Libchaber Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012 109 17972
150. C. Li H. Tian S. Duan X. Liu P. Xu R. Qiao Y. Zhao J. Phys. Chem. B 2011 115 13350
151. A. Abbas M. J. Linman Q. Chen Biosens. Bioelectron. 2011 26 1815
152. J. Li C. Bai C. Wang C. Zhu Z. Lin Q. Li E. Cao Nucleic Acids Res. 1998 26 4785
153. Z. Shao J. Mou D. M. Czajkowsky J. Yang J.-Y. Yuan Adv. Phys. 1996 45 1
154. S. R. Cohen A. Bitler Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2008 13 316
155. N. H. Thomson, in Applied Scanning Probe Methods VI, Springer, 2007, p. 127
156. O. Limanskaya A. Limanskii Gen. Physiol. Biophys. 2008 27 322
157. Y. Fang J. H. Hoh Nucleic Acids Res. 1998 26 588