Darstellung und Verwendung von Nucleolipiden zur Lipophilisierung von Nucleinsäuren sowie deren Wechselwirkung und Duplex-Bildung an horizontalen Lipid-Bilayers und Phasengrenzen zur Entwicklung einer neuartigen RNA/DNA-Analytik

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Titel: Darstellung und Verwendung von Nucleolipiden zur Lipophilisierung von Nucleinsäuren sowie deren Wechselwirkung und Duplex-Bildung an horizontalen Lipid-Bilayers und Phasengrenzen zur Entwicklung einer neuartigen RNA/DNA-Analytik
Sonstige Titel: Synthesis and Application of Nucleolipids for the Lipophilization of Nucleic Acids and Their Interaction and Duplex Formation at Horizontal Lipid-Bilayers and Phase Boundaries for the Development of a Novel RNA/DNA Analytics
Autor(en): Werz, Emma
Erstgutachter: apl. Prof. Dr. Helmut Rosemeyer
Zweitgutachter: apl. Prof. Dr. Richard Wagner
Zusammenfassung: Ziel der vorgestellten Arbeit war die Synthese von Nucleolipiden zur Lipophilisierung von Oligonucleotiden sowie deren Untersuchung im Hinblick auf ihre Wechselwirkung und Duplex-Bildung an horizontalen Lipidmembranen und verschiedenen Phasengrenzen zur Entwicklung eines neuartigen Bio-Chips für die RNA/DNA-Analyse. Mit der Synthese N(3)-prenylierter und 2’,3’-O-ketalisierter Pyrimidinbasen Uridin und Methyluridin wurden Nucleolipid-Bausteine dargestellt, die auch als terminale Kopfgruppen eines Oligonucleotid-Dodecamers den lipophilen Charakter dieser Oligonucleotid-Sequenz erhöhten. Für den Einsatz solcher LONs (Lipo-Oligonucleotide) in einer vereinfachten RNA/DNA-Analytik wurde eine Vielzahl von Lipo-Oligonucleotiden mit diversen Nucleolipid-Kopfgruppen synthetisiert und auf ihr Einlagerungsverhalten in künstliche Lipid-Bilayer untersucht. Fluoreszenz-spektroskopische Untersuchungen zeigten, dass alle Lipo-Oligonucleotide in der Lage sind, sich in künstliche Lipid-Bilayer einzulagern. Abhängig von der Struktur, der Länge und der Anzahl der C-Atom-Ketten dieser lipophilen Anker-Bausteine wurden die Geschwindigkeit und die Festigkeit der Verankerung im Lipid-Bilayer beeinflusst. Des Weiteren wurde die Hybridisierung von LONs mit komplementären Oligomeren an Lipidmembranen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die im Bilayer verankerten Lipo-Oligonucleotide mit komplementären Oligomeren DNA-Duplexe bilden. Die hybridisierte DNA wurde nicht nur über einen kovalent gebundenen Cy5-Fluorophor am Gegenstrang nachgewiesen, sondern auch über den DNA-Interkalator SYBR Green I (SG). Am Beispiel von zwei Lipo-Oligonucleotiden (LON 20 und 23), die sich schnell und fest in der Bilayermembran verankern, konnte eine spontane Akkumulation dieser LONs an CHCl3/H2O sowie H2O/n-Decan Grenzflächen direkt nach der Probenzugabe beobachtet werden. Diese und andere Ergebnisse stützen den Einsatz von Lipo-Oligonucleotiden als Ziel-Oligomere in einem neuartigen RNA/DNA-Nachweisverfahren an Phasengrenzen.
URL: https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-2016021714241
Schlagworte: Lipid-Bilayer; lipid-bilayer; FCS; FCS; Lipo-Oligonucleotide; lipo-oligonucleotides; Fluoreszenz; fluorescence; lipophilisierte DNA; lipophilized DNA; Akkumulation; accumulation; Phasengrenzen; phase boundaries; Diffusionskoeffizient; diffusion coefficient; Nucleolipide; nucleolipids; SYBR Green I; SYBR Green I; Lipophilie; lipophilicity; DNA-Duplex; DNA duplex; Diffusionszeit; diffusion time; DNA-Interkalator; DNA intercalator; Cy5; Cy5; DNA-Duplex-Bildung; DNA duplex formation; Alkylierung; alkylation; 2`,3`-O-Ketale; 2`,3`-O-ketals; Farnesyl; farnesyl; LONs; LONs
Erscheinungsdatum: 17-Feb-2016
Enthalten in den Sammlungen:FB05 - E-Dissertationen

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