Design und Charakterisierung von Hairpintwinribozymen zur RNA-Reparatur

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Von der AG Müller in de ersten Förderphase entwickelte Twinribozyme katalisieren die spezifische RNA-Doppelspaltung und damit das definierte Herauslösen eines Fragments aus einer Mutter-RNA. Ein solches Twinribozym vereint in seiner Gesamtstruktur zwei katalytische Einheiten, die sich vom Hairpinribozym ableiten. Die in diesen Hairpinribozym ähnlichen Einzelstrukturen bereits nachgewiesene Ligaseaktivität soll nun genutzt werden, um in einer Folgereaktion die entstandene Lücke in der Mutter-RNA durch ein neues Fragment aufzufüllen und damit RNA-Rekombination zu bewirken. Das Design von Twinribozymen, die diesem Reparaturanliegen spezifisch angepasst sind, wird durch Einzelmolekül-Fluoreszenzspektroskopie (AG Seidel) zur strukturellen Charakterisierung der individuellen Konstrukte sowie durch theoretische Strukturvorhersagen (siehe 5.2) begleitet werden. Die experimentelle Analyse der konformativen Flexibilität der Twinribozyme und deren Konformationsheterogenität in enger Korrelation mit der theoretischen Beschreibung der Faltungseigenschaften, der Faltungskinetik, des Konformationsraumes und der RNA-Sekundärstruktur sollen in das funktionelle Design optimierter Strukturen münden.