PNA-Forschung
PNA (Peptide Nucleic Acid) [1] ist ein nicht natürliches Oligomer mit einem Pseudopeptid-Rückgrat, welches mit den Nucleo-Basen (Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin) verknüpft ist. PNA-Oligomere haben eine zur DNA homomorphe Struktur, besitzen aber ein acylisches, achirales und neutrales Rückgrat. PNA bildet mit komplementärer DNA (sowie auch RNA und PNA) sehr stabile Duplexe über Watson-Crick Basenpaare. Mit doppelsträngiger DNA bilden geeignete PNA-Oligomere sogenannte Triplex- und Strand-Invasion-Komplexe. Dabei sind die Stabilität sowie die Spezifität der gebildeten Hetero-Duplexe höher als die der entsprechenden DNA/DNA-Komplexe. Durch ihre Eigenschaften sind PNA-Oligomere in verschieden Bereichen der Chemie, Biologie und Medizin (z.B. drug discovery, genetic diagnostics, molecular recognition [2], origin of life [3]) von großem Interesse.
Fluorhaltige Basenanaloga sollen in der aktuellen Forschung dazu verwendet werden die Selbstreplikation [4] von PNA-Oligomeren durch 19F-NMR-Spektroskopie zu verfolgen. Hierbei sollen die unterschiedlichen chemischen Verschiebungen der Fluoratome im Einzel- und Doppelstrang ausgenutzt werden [5]. Im Gegensatz zur 1H-NMR-Spektroskopie sollte sich vor allem die deutlich reduzierte Anzahl von Signalen im Spektrum als vorteilhaft erweisen.
Literatur:
| [1] | P. E. Nielsen, M. Egholm, R. H. Berg, O. Buchardt, Science, 1991, 254, 1497. |
| [2] | P.E. Nielsen Peptide Nucleic Acids: Protocols and Applications 2nd Edition, 2004, Horizon Bioscience. |
| [3] | a) P. E. Nielsen, Orig. Life Evol. Biosph. 1993, 23, 323. |
| b) P. E. Nielsen, Chemistry & Biodiversity, 2007, 4, 1996. c) P. E. Nielsen, Acc. Chem. Res. 1999, 32, 624. | |
| [4] | a) G. von Kiedrowski, Angew. Chem. Int. Ed. 1986, 25, 932. |
| b) G. von Kiedrowski, Nachr. Chem. 2003, 51, 666. | |
| [5] | Y. L. Jiang, L. M. McDowell, B. Poliks, D. R. Studelska, C. Cao, G. S. Potter, J. Schaefer, F. Song, J. T. Stivers, Biochemistry, 2004, 43, 15429. |