Химический синтез природных и модифицированных РНК фосфотриэфирным методом

• Автор: Аралов, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Содержание

Список сокращений.

Внсдение

Защитные группы, используемые в синтезе фрагментов РНК литературный обзор.

Введение
Механизмы ми 1рации и расщепления межнуклеотидных связей олигорибонуклеотидов в кислых и основных условияхЯ
Клонирование 5гидроксилов, гетероциклических оснований и фосфатных остатков при синтезе олигонуклеотидов.

Защитные группы 2 гидроксилов нуклеотидов.

Заключение.

Результаты и обсуждение

1. Мономеры, содержащие 2 Оазидометильную или 202азидомстилбензоилы1ую группу.

2. Мономеры, содержащие 2Оазидомегильную и УУ 2азидометилбензоильную группы .
3. Мономер, содержащий 204нитробензилоксиметилы1ую группу
4. Мономеры, содержащие 2Ометоксиметильную группу
5. Синтез, деблокирование и очистка олигонуклеотидов.
Экспериментальная часть
Материалы и оборудование.
Методы.
Список литературы


Оазидометильную . ТО 2ази дометил бензоильную и ЛЦ2азидометил бензоильную группы, для фосфотриэфирного метода синтеза олигорнбонуклеотидов на основе Онуклсофилыюго внутримолекулярного катализа. Показано, что использование мономеров, содержащих 2 и V группы, позволяет эффективно синтезировать фрагменты РНК. Онуклеофильную каталитическую 4метокси1оксидо2пиколильную Рзащитную группу, использование которых позволяет повысить суммарные выходы мономеров и сократить время их синтеза. РНК. Ометоксиметильную МОМ группу, использование которых обеспечивает высокоэффект ивный синтез 20модифицированных олигорнбонуклеотидов. Кроме того, исследования по ферментативному расщеплению олигорнбонуклеотидов, 20модифицированных азидометилыюй или метоксиметильной группами, а также исследования термической стабильности дуплексов, образованных этими аналогами олигорнбонуклеотидов с комплементарными ПК, позволяют сделать вывод о возможности их применения для различных молекулярнобиологических исследований. Настоящая работа выполнена в лаборатории химии нуклеиновых кислот Учреждения РАН Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю. А.Овчинникова. Природные и модифицированные олигонуклеотиды являются универсальными инструментами для решения широкого круга задач молекулярной биологии, генетической инженерии, биотехнологии и медицины. В последние годы интерес многих исследовательских групп привлекают синтетические фрагменты РНК, в частности РНКаптамеры 1, рнбозимы 2, миРНК 3 и микроРНК 6, которые широко используются в функциональной геномике и рассматриваются в качестве потенциальных лекарственных средств. В связи с этим возросла необходимость в синтезе природных фрагментов РНК и их аналогов, обладающих заранее заданными свойствами. В отличие от дсзоксирибонуклсогидов, молекулы рибонуклеотидов содержат дополнительную требующую защиты 2 ОН функцию, что значительно осложняет процесс получения их олигомеров и приводит к тому, что выбор 2Озащитной группы является одним из определяющих моментов синтеза олигорибонуклеотидов. Кроме того, поскольку рибопуклеозиды и нуклеотиды являются хиральными молекулами, предпочтительнее использовать защитные группы, не содержащие хиральных атомов, что облегчает очистку и идентификацию продуктов. Нежелательно также, чтобы защитные группы представляли собой объемные группировки, т. При деблокировании 2ОН функции по возможности следует также избегать использования реагентов, которые осложняют выделение и очистку полностью деблокированных олигорибонуклеотидов. Известно много стратегий получения олигорибонуклеотидов и их аналогов на основе фосфитамндного метода синтеза, но поскольку данные молекулы находят все более широкое применение, становится актуальной разработка новых альтернативных подходов. В данном литературном обзоре основное внимание будет уделено рассмотрению предложенных к настоящему времени 2Озащитных групп и стратегий синтеза и деблокирования полученных с их использованием олигорибонуклсотидов. Защитные группы чаще всего удаляют гидролизом в кислых или основных условиях. Как было показано я работах 8,9, расщепление межнуклеотидной связи может протекать даже в относительно мягких основных условиях. Данный процесс включает внутримолекулярную реакцию между 2гидроксильной и вицинальной 3 0 фосфодиэфирной группами соединения 1, в результате которой образуется циклический фосфат 2 и высвобождается 5гидроксильная группа следующего нуклсогшдного остатка 3. Получающееся при этом промежуточное соединение 2 подвергается дальнейшему гидролизу, катализируемому основанием, давая смесь изомерных 2О и 3Офосфатов 4 и 5. Схема 1. В кислых условиях, наряду с расщеплением, происходит также миграция межнуклеотидной связи . Предполагают, что данный процесс протекает через образование промежуточного фосфоранового соединения 6 8. Далее, если происходит расщепление 1,02 связи, то образуется исходное соединение 1. РОЗ связь, то образуется изомерный продукт 7. Наконец, при расщеплении Р05 связи образуется 2. Офосфата 4 и 3Офосфата 5
Схема 2.