Neue Photoschalter für die reversible Modulation von DNA und RNA

• Antragsteller: Professor Dr. Andres Jäschke
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 529549043

Die reversible Modulation von DNA- und RNA-Funktionen durch Licht ist von großer Bedeutung für die Weiterentwicklung der Bionanotechnologie, der Photopharmakologie, der Mikroskopie mit Superauflösung und des Computings der nächsten Generation. Unsere Gruppe hat neue Klassen von Diarylethenen (DAEs) auf Nukleosidbasis eingeführt und sie für Hochleistungs-Photoswitching optimiert. Erste Anwendungen auf makromolekularer Ebene wurden erforscht. Unser langfristiges Ziel ist es, die Struktur und die katalytischen, substratbezogenen oder regulatorischen Funktionen von DNA und RNA auf flexible und umfassende Weise zu kontrollieren. Um dieses Ziel zu erreichen, schlagen wir Folgendes vor: i. Eine verbesserte photoschaltbare Fluoreszenz mit nukleosidischen DAEs zu erzeugen. ii. Entwicklung von dA- und dU-DAE-Schaltern, die mit sichtbarem Licht geschaltet werden können. iii. Optimierung der dG- und dC-DAE-Schalter. iv. Entwicklung kombinatorischer Methoden zur Bestimmung der optimalen Positionen für die Photomodulation von Desoxyribozymen und DNA-Aptameren. v. Synthese und Charakterisierung von Ribo-Versionen der optimierten Desoxyribo-DAEs. vi. Durchführung von ersten Proof-of-Principle-Experimenten zur Untersuchung von DAE-funktionalisierter RNA. vii. Entwicklung von kombinatorischen Methoden zur Identifizierung der optimalen Positionen für die Photomodulation von Ribozymen und RNA-Aptameren. Diese Arbeiten werden Anwendungen in den oben genannten Bereichen ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen