Sokeriosasta modifioidut nukleosiditrifosfaatit ja niiden käyttö bakteerien elintoimintojen tutkimuksessa
Mäkelä, Janica (2025-05-12)
Sokeriosasta modifioidut nukleosiditrifosfaatit ja niiden käyttö bakteerien elintoimintojen tutkimuksessa
(12.05.2025)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025051444367
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025051444367
Tiivistelmä
Nukleosiditrifosfaatit (NTP) ovat kaikilla eliöillä luonnollisesti esiintyviä molekyylejä. NTP:t ja deoksinukleosiditrifosfaatit eli dNTP:t toimivat RNA:n ja DNA:n rakennusyksiköinä. Tässä tutkielmassa keskitytään sokerimodifioituihin eli synteettisiin NTP:ihin. Sokerimodifikaatioihin kuuluvat mm. heteroatomien tai funktionaalisten ryhmien lisääminen sokerirenkaaseen sekä erilaiset silloittuneet rengasrakenteet. Modifioitujen NTP:iden sovelluskohteisiin kuuluvat mm. antisense- ja antigeenioligonukleotidien kehittäminen, antiviraalit nukleosidianalogit ja oligonukleotidien leimaus. Lisäksi puhutaan geneettisen ”aakkoston” laajentamisesta, eli keinotekoisten NTP:iden sisällyttämisestä DNA:han tai RNA:han. Johdannossa esitetään lyhyesti esimerkit näistä sovelluksista.
Ensimmäinen NTP:iden kemiallinen synteesi raportoitiin vuonna 1949. NTP:iden synteesissä lähtöaineena käytetään tavallisesti nukleosidimonofosfaattia, joka fosforyloidaan erilaisten menetelmien avulla. Synteesin tavanomainen ongelma on 5’-hydroksiryhmän selektiivinen fosforylaatio. Tutkielmassa tutustutaan erilaisiin synteesimenetelmiin, jonka avulla tätä ongelmaa on voitu ratkaista.
Tutkielmassa tarkastellaan, kuinka erilaiset sokerimodifioidut NTP:t toimivat sekä luonnollisten, että modifioitujen, eli evoluutiivisesti ohjattujen polymeraasien substraatteina. Sokerimodifioidut NTP:t vaikuttavat merkittävästi bakteerien polymeraasien entsymaattiseen aktiivisuuteen. Tästä johtuen tutkimus on keskittynyt polymeraasien ohjattuun evoluutioon, jonka ansioista :itä voidaan tunnistaa ja käyttää eri polymeraasien substraatteina DNA- ja XNA -synteesiä, replikaatiota ja käänteistranskriptiota varten. Tutkielman lopussa tarkastellaan sokerimodifioituja XNA:ita.
Ensimmäinen NTP:iden kemiallinen synteesi raportoitiin vuonna 1949. NTP:iden synteesissä lähtöaineena käytetään tavallisesti nukleosidimonofosfaattia, joka fosforyloidaan erilaisten menetelmien avulla. Synteesin tavanomainen ongelma on 5’-hydroksiryhmän selektiivinen fosforylaatio. Tutkielmassa tutustutaan erilaisiin synteesimenetelmiin, jonka avulla tätä ongelmaa on voitu ratkaista.
Tutkielmassa tarkastellaan, kuinka erilaiset sokerimodifioidut NTP:t toimivat sekä luonnollisten, että modifioitujen, eli evoluutiivisesti ohjattujen polymeraasien substraatteina. Sokerimodifioidut NTP:t vaikuttavat merkittävästi bakteerien polymeraasien entsymaattiseen aktiivisuuteen. Tästä johtuen tutkimus on keskittynyt polymeraasien ohjattuun evoluutioon, jonka ansioista :itä voidaan tunnistaa ja käyttää eri polymeraasien substraatteina DNA- ja XNA -synteesiä, replikaatiota ja käänteistranskriptiota varten. Tutkielman lopussa tarkastellaan sokerimodifioituja XNA:ita.