Method Developments in Solid-Phase Chemistry: Easing Access to Synthetic Oligonucleotides and Oligo(disulfides)

Publikation: Bog/antologi/afhandling/rapportPh.d.-afhandling

Dokumenter

  • Alexander Sandahl
Naturen anvender et relativt lille antal byggesten for at konstruere dens poly- og oligomerer. Naturligt forekommende oligomerer inkluderer oligonukleotider, oligopeptider og oligosakkarrider, som alle forekommer i cyklisk form.

Da arbejdet beskrevet i denne afhandling blev påbegyndt, var der ikke fundet nogle naturligt forekommende cykliske oligonukleotider i ringstørrelser større end 2, men siden påbegyndelsen, er flere blevet opdaget. Det var dog den oprindelige hypotese, at disse cykliske oligomerer eksisterede i naturen, men var hidtil uopdagede.

Syntese af modificerede oligonukleotider er blevet almindeligt efter udviklingen af automatiseret fast-fase oligonukleotidsyntese. Metoden skulle have været brugt til syntesen af biblioteker bestående af små cykliske oligonukleotider, der skulle anvendes at opdage ukendte bindingspartnere. Tre forskellige måder til at syntetisere små cykliske oligonukleotider blev testet, hver med forskellig sterik og elektronik om de atomer, hvor cykliseringen finder sted. Desværre gav alle forsøgene utilfredsstillende resultater i cykliseringstrinnet og efter 2.5 år blev projektet stoppet.

Et sideprojekt blev i parallelt udført vedrørende et naphthalen-baseret azostof, der skulle bruges til at kontrollere hybridiseringen og dehybridiseringen af et DNA-dupleks, ved at anvende lys til at ændre molekylær konfiguration. Byggeblokken blev syntetiseret og inkorporeret i en DNA-streng ved hjælp af fast-fast syntese. Desværre viste det sig, at molekylet ikke kunne ændre form ved bestråling, når det var en del af et dupleks. Projektet blev stoppet herefter.
Fast-fase kemi er ikke kun begrænset til syntese af oligonukleotider, oligopeptider og oligosakkarider. En fast-fase metode til syntesen af oligo(disulfider) blev udviklet ved at danne S-S bindinger fra resin-bundne thioler og aktiverede disulfider i opløsning.
Disulfid-oligomerer blev syntetiseret fra forskellige funktionaliserede byggeblokke inklusiv en byggeblok designet til at frigive et mindre molekyle efter reduktion af S-S bindingen. Det sidste mål for projektet er syntesen af sekvensdefinerede oligo(disulfider).

Når man ser tilbage på udviklingen af fast-fase oligonukleotidsyntese, skete de sidste ændringer til metoden i slutningen af 1980’erne og siden da er der ikke ændret på den grundlæggende metode. En ny metode for syntesen af phosphoramiditer er blevet udviklet, hvorpå de kan produceres i kvantitativt udbytte inden for kort tid ved brug af en flow-baseret opsætning. Alkoholerne, der kunne bruges til denne metode, inkluderede kanoniske nukleosider, sterisk hindrede alkoholer samt et stof med en disulfid-binding. All alkoholerne gav deres tilsvarende phosphoramiditer i kvantitativt udbytte. Den efterfølgende koblingsreaktion under fast-fase syntese gav for de fleste substrater et udbytte på 95% eller derover.

Bidragets oversatte titelMetodeudvikling indenfor fastfast kemi: at give nemmere adgang til syntetiske oligonukleotider og oligo(disulfider)
OriginalsprogEngelsk
ForlagAarhus Universitet
Antal sider563
StatusUdgivet - 2020

Se relationer på Aarhus Universitet Citationsformater

Download-statistik

Ingen data tilgængelig

ID: 193505650