Der Austausch von Nucleobasen durch Fluorophorsysteme. Parallele Synthese und biophysikalische Untersuchung intern fluoreszenzmarkierter Peptidnucleinsäuren

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Die Bindung zweier komplementärer Nucleinsäuren ist die Grundlage vieler molekularbiologischer Verfahren. Zur DNA-Detektion sollen DNA-Analoga synthetisiert werden, bei denen ein Intercalatorfarbstoff als "Basensurrogat" eine natürliche Nucleobase ersetzt. Als molekulares Gerüst werden Peptidnucleinsäuren verwendet, die mit extrem hoher Affinität Ziel-DNA binden. Eine rasche und parallele Synthese der intern markierten PNA-Fluorophor-Konjugate wird ermöglicht, in dem alle Schritte inklusive der Synthese der "Fluorophor-Monomere" an der festen Phase erfolgen. Nach Bindung an DNA ist der Fluorophor im Inneren eines PNA-DNA-Duplex positioniert und reagiert auf Strukturänderungen in seiner Umgebung. Die Hybridisierung mit einem komplementären DNA-Strang führt zu einer Intensivierung der Interkalatorfluoreszenz. Hingegen wird bei der erzwungenen Interkalation neben fehlgepaarten Basen eine Erniedrigung der Fluoreszenzintensität erwartet. Molekülrotationen um die PNA-FluorophorBindung werden die Fluoreszenzanisotropie im Vergleich zu perfekt komplementären Duplices erniedrigen. Diese Techniken sollten eine einfache Detektion von Einzelbasen-Polymorphismen (SNP's) ermöglichen. Deren Aufspürung ist für das grundlegende Verständnis der Erbkrankheiten von zentraler Bedeutung.