Neuartige metallierte Basenpaare und anderer ungewöhnlicher DNA-Motive

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Ziel des Projektes ist es, das Wissen über ungewöhnliche DNA-Strukturen zu erweitern. Für DNA, die Trägerin der Erbsubstanz, wurden in den vergangenen Jahren faszinierende neue Strukturmotive entdeckt. Eines der bekanntesten ist das einer viersträngigen Helix. Von solchen Helices vermutet man, daß sie an zahlreichen biologischen Prozessen wie der Entstehung von Krebs oder der Dimerisierung von HIV-DNA beteiligt sind. Die meisten der bisher untersuchten, u. a. durch Metallionen stabilisierten Quadrupelhelices bestehen aus einer Abfolge von Tetraden identischer Nucleobasen-Einheiten. Nur wenig ist bekannt über Strukturen mit unterschiedlichen Nucleobasen innerhalb einer Tetrade sowie über deren Stabilisierung durch Metallionen. In diesem Projekt sollen daher neue Strukturmotive dieser Art dargestellt und charakterisiert werden. Außerdem sollen metallmodifizierte DNA-Polymere mit Eigenschaften wie elektrischer Leitfähigkeit synthetisiert werden. Dieser vielversprechende Ansatz könnte im Bereich der Nanotechnologie dazu beitragen, molekulare elektrische Leiter zu entwickeln. Hierzu sind Modifikationen der natürlich vorkommenden Nucleobasen ebenso denkbar wie die Entwicklung neuer, künstlicher Nucleobasen mit erhöhter Affinität zu Metallionen. Strukturelle Untersuchungen an solchen Polymeren werden dabei für deren weitere Entwicklung essentielle Einblicke gewähren.