In der DNA-Nanotechnologie ist es üblich komplexe Nanostrukturen computergestützt zu entwerfen. Die Bildung dreidimensionaler DNA-Nanostrukturen erfolgt durch die Hybridisierung von DNA-Strängen. Die Strukturen werden über nicht kovalente Wechselwirkungen wie Wasserstoffbrücken stabilisiert und sind thermisch labil. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich daher mit der Stabilisierung von Nanostrukturen unterschiedlicher Größe gegen thermische Denaturierung mittels Quervernetzung durch regioselektiv gebildete Disulfidbrücken. Die Quervernetzung der Stränge sollte dabei unter nativen Bedingungen, nach der Assemblierung der Nanostruktur, durch die Bildung von Disulfiden aus Paaren an Thiolen mit Luftsauerstoff als Oxidationsmittel stattfinden.
Aktualisiert: 2020-12-26
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Im Rahmen dieser Dissertation sollten wasserlösliche DNA-Bindungsmotive für biochemische Energieträger wie Adenosintriphosphat (ATP) oder Flavinadenindinukleotid (FAD) in ein makroporöses Speichermaterial überführt werden, bei dem DNA Funktionsträger und Gerüst gleichzeitig ist. Als Bindungsmotive sollten DNA-Triplexe, welche Bindungsstellen im zentralen Oligopurinstrang besitzen und purinhaltige Liganden mit einer Kombination von Watson-Crick- und Hoogsteen-Basenpaarung reversibel binden können, eingesetzt werden. Ziel war es eine hohe Speicherdichte sowie akzeptable Be- und Entladungskinetiken zu erreichen. Dies sollte durch die Synthese von makroporösen DNA-basierten Materialien erreicht werden, die über Hybridisierung oder elektrostatische Assoziation von DNA-Nanostrukturen entstehen.
Im zweiten Teil dieser Dissertation wurden verzweigte RNA-Hybride synthetisiert. Die RNA-Hybride bestanden aus Adamantantetraol als zentralem Verzweigungselement, an dessen vier tertiären Zentren Uridinmonophosphat-Reste über Phosphitamidchemie geknüpft wurden. Die Synthese bediente sich kommerziell erhältlicher Phosphitamide und orientierte sich an der Flüssigphasensynthese von verzweigten DNA-Hybriden. Anschließend wurde ein verzweigtes RNA-Hybrid als Fällungsreagenz zur Isolierung von RNA getestet. Als Modelsystem diente zunächst das Homopolymer poly(A). Schließlich konnte auch gezeigt werden, dass mit verzwerigten RNA-Hybriden, einzelsträngige mRNA über dessen poly(A)-Schwanz ausgefällt werden kann.
Aktualisiert: 2020-12-26
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