Nuclear localization signals: a driving force for nuclear transport of plasmid DNA in zebrafish

Nuclear localization signals (NLSs) are short peptides required for nuclear transport of karyophilic proteins. We review in this paper how the nuclear targeting property of NLS peptides has been taken advantage of to enhance the efficiency of nuclear uptake of transgene DNA in zebrafish and how it may improve the efficiency of transgenesis in this species. Synthetic NLS peptides can bind to plasmid DNA by ionic interactions. Cytoplasmic injection of DNA-NLS complexes in zebrafish eggs enhances the rate and the amount of plasmid DNA taken up by embryonic nuclei. Nuclear import of DNA-NLS complexes has been duplicated in vitro and exhibits energetic and cytosolic requirements similar to those for nuclear protein import. Furthermore, binding NLSs to DNA increases expression frequency of the transgene. We suggest that NLS peptides may constitute a valuable tool to improve the efficiency of transgenesis in zebrafish and other species. Les signaux de localisation nucléaire (SLN) sont de petits peptides nécessaires au transport nucléaire des protéines caryophiles. Dans cet article, nous voyons comment la capacité de ciblage nucléaire des peptides SLN est utilisée pour augmenter l'efficacité de l'incorporation de l'ADN transgénique dans le noyau de cellules de poisson-zèbre et comment cela améliore l'efficacité de la transgenèse dans cette espèce. Des peptides SLN de synthèse se lient à l'ADN plasmidique grâce à des interactions ioniques. L'injection de complexes ADN - peptides SLN dans le cytoplasme d'oeufs de poisson-zèbre augmente la vitesse et la quantité d'ADN plasmidique incorporé dans les noyaux des embryons. L'incorporation des complexes ADN - peptides SLN dans les noyaux a été reproduite in vitro. Comme l'incorporation des protéines nucléaires, elle nécessite de l'énergie et des éléments cytosoliques. De plus, la liaison des peptides SLN à l'ADN augmente la fréquence d'expression du transgène. Nous suggérons que les peptides SLN seraient un outil utile pour améliorer l'efficacité de la transgenèse chez le poisson-zèbre et d'autres espèces.