Синтез олигонуклеотидных конъюгатов с помощью реакции [3+2]-диполярного циклоприсоединения и их использование в конструировании ДНК-наноструктур

• Автор: Устинов, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 97 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ

САМОСОБИРАЮЩИЕСЯ ДНКНАНОСТРУКТУРЫ обзор литературы.

1. Разветвленные наноструктуры, полученные из немодифицированной ДНК

2. Дискретные ДНКнаноструктуры

3. Периодические ДНКнаноструктуры.

4. Разветвленные наноструктуры, полученные модификацией ДНК

5. Молекулярные устройства на основе ДНК и обработка информации

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

1. Синтез реагентов для модификации олигонуклеотидов
2. Отработка реакции 32 биполярного циклоприсоединения на модельном азиде
3. Синтез флуоресцентномеченых олигонуклеотидов по реакции 32биполярного циклоприсоединения.
4. Синтез конъюгатов бисимида перилен3,4,9,тетракарбоновой кислоты.
5. Синтез олигонуклеотидных триконъюгатов и сборка наноструктур на их основе.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ВЫВОДЫ.
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ. САМОСОБИРАЮЩИЕСЯ ДНКНАНОСТРУКТУРЫ обзор литературы. Периодические ДНКнаноструктуры. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ. Синтез флуоресцентномеченых олигонуклеотидов по реакции 32биполярного циклоприсоединения. Синтез конъюгатов бисимида перилен3,4,9,тетракарбоновой кислоты. Синтез олигонуклеотидных триконъюгатов и сборка наноструктур на их основе. ВЫВОДЫ. Развитие химии олигонуклеотидиых конъюгатов оказало колоссальное влияние на прогресс в молекулярной биологии. Секвенирование ДНК, ПЦР в режиме реального времени, флуоресцентная детекция точечных мутаций, гибридизационноиммуноферментный анализ, флуоресцентная i гибридизация это лишь несколько примеров молекулярнобиологических методов, невозможных без использования модифицированных олигонуклеотидов. Существует ряд способов получения модифицированных олигонуклеотидов. Постсинтстические методы, связанные с введением рсакционноспособной группы на стадии твердофазного олигонуклсотидного синтеза и ее последующей модификацией, предпочтительны для синтеза олигонуклеотидиых конъюгатов с фрагментами, недостаточно стабильными в условиях олигонуклсотидного синтеза ОНС и деблокирования. Такими фрагментами являются некоторые флуоресцентные красители. Помимо этого, постсин гетические методы принципиально позволяют синтезировать конъюгаты, содержащие несколько олигонуклеотидиых цепей, пептидиоолигонуклеотидные конъюгаты, а также решать задачу иммобилизации олигонуклеотидов на твердых подложках. В настоящее время основной реакцией, используемой для постсинтетической конъюгации, является реакция аминов с активированными эфирами сукцинимидными, сульфосукцинимидными и некоторыми другими. При всей простою, недостатками ее является неустойчивость активированных эфиров в водной среде, зависимость хода реакции от и растворимости активированного эфира, а также плохая масштабируемость. Активированные эфиры реагируют с аминогруппами природных биомолскул, что во многих случаях является нежелательным. Поэтому представляется весьма актуальной разработка метода синтеза олигонуклеотидиых конъюгатов на основе альтернативной реакции, призванной устранить перечисленные недостатки. Такой реакцией стала получившая широкое распространение Си1катализируемая реакция 32диполярного циклоприсоединения азидов к терминальным ацегиленам i i. Благодаря специфичности реакции и высокой стабильности исходных компонентов стал возможным синтез разветвленных олигонуклеотидиых конъюгатов ранее весьма труднодоступных блоков, представляющих большой интерес для сборки ДНКнаноструктур. ДНКнаноструктуры являются сравнительно малоизученными и весьма интересными объектами, которые, возможно, в ближайшем будущем найдут применение в
медицинской диагностике и технологии изготовления электронных устройств. Работа выполнена в Лаборатории химии нуклеиновых кислот Института биоорганичсской химии им. М.М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН. В последнее время все большее внимание исследователей привлекают наноструктуры объекты, имеющие размер порядка нескольких нанометров, созданные из низкомолекулярных соединений посредством самосборки. Интерес к наноструктурам обусловлен новыми перспективами нанотехнологии возможность расположения атомов в пространстве в строго определенном порядке позволит создать материалы с изменяемыми свойствами и огромный спектр наноустройств, таких как химические сенсоры, вычислительные устройства и компоненты памяти. Принципиально, наноструктуры могут изготавливаться двумя путями сверху вниз и снизу вверх . Примером подхода сверху вниз является фотолитография, современный метод изготовления микропроцессоров наноструктур, уже сейчас имеющих огромное применение. Самосборка представляет собой гораздо более технологичный и существенно менее разработанный метод построения объектов манометровых размеров снизу вверх. АТ 7 С Л Т А С . У 1 ,. Рис.