Qualitätskontrolle der photolithographischen DNA-Chip-Synthese mittels Förster-Resonanzenergietransfer im Ensemble und auf Einzelmolekülebene

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Mit diesem Forschungsvorhaben an der Schnittstelle von Chemie, Physik und Biologie soll ein neues Verfahren zur Qualitätskontrolle der photolithographischen DNA-Chip-Synthese entwickelt werden. Im Gegensatz zu bisher verwendeten Methoden wird dieses Verfahren die Kinetik der Schutzgruppenabspaltung direkt und ortsaufgelöst bis auf das Einzelmolekülniveau bestimmen und Fehler in der Synthese einzelner Stränge detektieren können. Dazu verwenden wir fluoreszenzspektroskopische Methoden, die auf der Beobachtung von Försterresonanzenergietransfer (FRET) zwischen einem mit der photolabilen Schutzgruppe kovalent verknüpften Energiedonor und einem Energieakzeptor am immobilisierten Oligonukleotidstrang beruhen. Mit Ensemble-Fluoreszenzmessungen soll die hier vorgestellte Methode zunächst evaluiert werden, bevor wir mittels Einzelmolekülfluoreszenzspektroskopie ortsbedingte Heterogenitäten in der Kinetik der Schutzgruppenabspaltung und die Qualität, d.h. die Anzahl an korrekt verlängerten und falschen Oligonukleotidsträngen, der hergestellten Chips bestimmen.