Иммобилизованные и модифицированные олигонуклеотиды в физико-химических исследованиях дуплексов и триплексов ДНК

• Автор: Тимофеев, Эдуард Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 267 с. : ил.

Кроме того, в последнем случае между сопряженными цепями ТФО требуется ввести, по крайней мере, два дополнительных нуклеотида в качестве линкера. Развитие данного подхода нашло отражение в двух других публикациях 0, 1. Интересно, что авторы объединили в третьей цени участки с параллельным и антипараллельным ОТ мотивом. Известно, что смешанные СТ пиримидиновые альфаолигонуклсотиды образуют триплсксы ДНК с параллельпой ориентацией двух пиримидиновых цепей . Это обстоятельство было использовано при конструировании химерных а,ролигонуклеотидов для распознавания полипуринового участка с однократной инверсией . Олигонуклеотидные а и рцепи были состыкованы но 3 положению. Дополнительная стабилизация триплекса обеспечивалась антрахиноновым интеркалятором. Рассмотренная выше стратегия распознавания протяженных инверсий мотива позволяет значительно расширить число участков связывания ТФО, однако оказывается неприменимой в случае единичных или коротких инверсий мотива и, тем более, в случае альтернирующих пуринпиримидшювых дуплексов. ТФО основано на хугстиновских взаимодействиях оснований третьей цепи с пуринами дуплекса, были приложены значительные усилия с целью поиска модификаций, позволяющих реализовать такие взаимодействия с пуринами инвертированных пар. Любопытно, что синтетические исследования в этом направлении адаптированы в большинстве случаев к триплексам с антинараллсльным пиримидиновым мотивом. Одной из первых публикаций по синтезу подобных аналогов была работа группы Дервана 9. Синтетический нуклеозидный аналог 2дезокснрибозид бензамидофенил имидазола рис. СО и ТА, в составе антипараллельного пиримидинового триплекса. Стабильность триплетов с участием уменьшалась в ряду ТА СО АТ ПЗОС. Авторы отмечали зависимость стабильности инвертированных триплетов от ближайшего окружения и высказали предположение о заметном вкладе неспецифических взаимодействий. В более поздней публикации было показано 0, 1, что связывание происходит за счет интеркаляции в стэкингкоптакт на участке инверсии. Рис. Связывание аналога 3 с инвертированными парами ТА и . Серию модифицированных 2дезоксицитидинов представил Миллер i с сотр. Все синтезированные соединения представляли собой Л4замещенные 2дезоксицитидины, рис. Образование устойчивого триплета с инвертированной парой было продемонстрировано для 3ацстамидопропильного заместителя 2, однако стабильность модифицированного триплекса оказалась на С ниже природного триплекса без инверсий. Связывание этого аналога с нарой дуплекса привело к существенному снижению температуры плавления комплекса. Образования триплетов с АТ и ТА парами не наблюдалось. Менее гибкий заместитель был использован при синтезе другого модифицированного нуклеозида из этой серии, МЦ6аминопиридил2дезоксицитидина, который также показал избирательную селективность при связывании с СО инверсией 3. На основании данных ЯМР и УФ спектроскопии было высказано предположение о том, что замещенный цитидин участвует в водородном связывании в имино форме. Помимо этого, авторы отмечают, что широкий характер фазового перехода может свидетельствовать об образовании различных типов триплексов, в которых определенную роль может играть интеркаляция гидрофобного заместителя. Было показано, чго кроме СО пар, этот аналог образует также устойчивый триплет с АТ парами оснований дуплекса, причем стабильность триплекса в этом случае оказалась даже выше, чем для природного АТТ триплета. Рис. Модифицированные 2дезоксшштидины Миллера 4. Для распознавания инвертированной ТА пары оснований Миллер с сотр. Лгкарбоксипропил2дсзоксицитидин. Температура плавления мерного пиримидинового триплекса с одним инвертированным триплетом составила С в iсодержащсм буфере. Однако, образования триплекса не наблюдалось при использовании буфера, содержащего . Предполагается, что ионпарные взаимодействия iкатиона с карбоксильной группой позволяют карбоксиалкильному заместителю вписаться в гидрофобное окружение. Дополнительно было показано, что 3карбоксинропильный аналог распознает пары дуплекса.