N-metoksioksatsolidiiniligaatio peptidinukleiinihapporakenteissa
2.34 MB
avoin
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
Lataukset147
Pysyvä osoite
Verkkojulkaisu
DOI
Tiivistelmä
Luonnossa reaktiot tapahtuvat hyvin matalissa konsentraatioissa reaktioliuosten sisältäessä jopa tuhansia reagensseja. Näitä reaktioita ohjaavat ja katalysoivat makromolekyylit kuten DNA:t ja RNA:t. Tätä luonnon lähestymistapaa reaktioiden kontrollointiin on hyödynnetty myös synteettisessä kemiassa niin kutsutuissa DNA-templatoiduissa reaktioissa. DNA-templatoiduissa reaktioissa reagensseina toimivat templaatille komplementaariset nukleiinihappojuosteet, joiden päihin on kiinnitetty reaktiivisia ryhmiä. DNA-templaatti ohjaa reagenssien liikettä Watson-Crickin emäspariperiaatteen mukaisesti. Templaatin hybridisoituessa nukleiinihappojen kanssa reaktiiviset ryhmät asettuvat toistensa läheisyyteen ja reagoivat siten tehokkaasti. DNA-templatoitujen reaktioiden avulla reaktiot saadaan tapahtumaan sellaisissa olosuhteissa, joissa tuotteiden muodostuminen jäisi perinteisin kemian keinoin olemattomaksi.
Nukleiinihappojen lisäksi DNA-templatoiduissa reaktioissa DNA-templaatin kanssa hybridisoituvina juosteina on hyödynnetty myös esimerkiksi peptidinukleiinihappoja eli PNA:ita. PNA:t ovat nukleiinihappojen kaltaisia synteettisiä molekyylejä. Ne sisältävät perinteisten nukleiinihappojen tavoin puriini- ja pyrimidiiniemäksiä, mutta sokerifosfaattirungon sijaan niiden runko muistuttaa peptidien runkoa. Varauksettoman runkonsa ansiosta PNA:t sitoutuvat voimakkaammin nukleiinihappojen kanssa kuin vastaavat nukleiinihapot.
Työn tarkoituksena oli tutkia DNA-templatoitua N-metoksioksatsolidiiniligaatiota DNA-PNA-hybridirakenteessa. Koska PNA-DNA kaksoiskierteen pysyvyys on suurempi kuin luonnollisen DNA-DNA-kaksoiskierteen, tämän odotetaan tehostavan DNA-templatoitua ligaatiota ja mahdollistavan melko lyhyidenkin PNA-juosteiden käytön tehokkaan ligaation saavuttamiseksi. N-metoksioksatsolidiinin muodostuminen on pH-riippuvainen reversiibeli reaktio, ja sitä on tutkittu aiemmin erilaisten nukleiinihappojen sekä peptidien ja nukleiinihappojen välillä. Tässä tutkimuksessa onnistuttiin syntetisoimaan ligaatioon tarvittavat PNA- ja DNA-reagenssit sekä tutkimaan näiden välistä N-metoksioksatsolidiiniligaatiota. N-metoksioksatsolidiinin havaittiin muodostuvan hieman happamissa olosuhteissa PNA-aldehydin sekä N-metoksimodifioidun hiusneulamaisen DNA-templaatin välille PNA-sekvenssin ollessa viiden nukleotidin mittainen.