Schrittweise Replikation eines Tröger`s-Base-Analogons durch Macrocyclisierung mittels kovalentem Templateffekt: ein neues Modell für exponentielle Amplifikation

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Nicht-enzymatische Selbstreplikation von einfachen chemischen Einheiten könnte eine wichtige Rolle während der chemischen Evolution auf der präbiotischen Erde gespielt haben. Seit der ersten Veröffentlichung eines selbstreplizierenden Systems (von Kiedrowski, 1986) entwickelte sich ein zunehmendes Interesse an artifizieller Selbstreplikation in den verschiedensten naturwissenschaftlichen Disziplinen. Im Unterschied zu biologischen Replikatoren, welche exponentielles Wachstum aufweisen, zeigen artifizielle Replikatoren parabolisches Wachstum. Exponentielles Wachstum ist die Voraussetzung für die Demonstration von darwinschem Selektionsverhalten ('survival of the fittest`) während der chemischen Evolution. Exponentielles Wachstum von artifiziellen Replikatoren ist immer noch eine große Herausforderung für die heutigen Wissenschaftler. Hier schlagen wir eine schrittweise Replikations-Prozedur vor, welche durch eine Makrocyclisierung über einen kovalenten Templat-Effekt erreicht werden soll. Als Templat wurde ein Bismercapto-Derivat der Tröger-Base gewählt. Diese modifizierte Tröger-Base sollte sich hinsichtlich der Zahl der Amplifikationscyclen exponentiell amplifizieren. Das computerunterstüzte Design der Moleküle, die Synthese der entsprechenden Verbindungen im Laboratorium und die Untersuchung ihrer Amplifikationseigenschaften in geeigneten chemischen Umgebungen sind die Hauptziele in diesem Projekt.