Chemische Replikation von Oligonucleotiden

• Antragsteller: Professor Dr. Clemens Richert
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 63997528

Nucleinsäuren speichern die genetische Information aller bekannten Lebewesen und haben zentrale Funktionen in der Genexpression, einschließlich deren Regulierung. Die kodierende Eigenschaft der Nucleinsäuren zeigt sich im templatgesteuerten Aufbau von Gegensträngen. Diese Reaktion liegt auch biotechnologisch wichtigen Prozessen wie der Polymerase-Kettenreaktion und der Sequenzierung zu Grunde. Um die intrinsische Fähigkeit der Nucleinsäuren sich zu replizieren zu verstehen, preiswerte Alternativen zu polymerasegesteuerten Varianten zu entwickeln und das Potential der Selbstreplikation auf eine breitere chemische Basis zu stellen, ist es wünschenswert rein chemische, d.h. enzymfreie, Varianten der Replikation zu entwickeln. In der jetzigen Förderungsperiode dieses Projektes wurden klassische Probleme der enzymfreien Primerverlängerung gelöst. Sowohl für aminoterminale DNA als auch für RNA wurden hocheffiziente chemische Mehrfachverlängerungen von Primern realisiert, bei denen jede der vier Kernbasen im Komplementärstrang eingebaut werden kann. Das hier vorgeschlagene Projekt hat die Generalisierung der chemischen Primerverlängerung und die Realisierung von chemischer Replikation zum Ziel. Es wird erwartet, dass die vorgeschlagenen Experimente Antworten auf die Frage liefern werden, welche Sequenzen sich bevorzugt enzymfrei replizieren. Weiterhin sollen neue Verfahren für die effiziente Ablesung, Markierung und Selektion von Nucleinsäuren entstehen. Das vorgeschlagene Projekt hat somit das Potential, das Verständnis und die Anwendungsmöglichkeiten von Nucleinsäuren erheblich zu stärken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen