Nachweis von Punktmutationen mit Hilfe photoelektronischer Wechselwirkungen zwischen zwei fluoreszenten Basensurrogaten

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Ziel des Projektes ist die Herstellung und Entwicklung eines DNA-Assays, das den Nachweis von DNA-Punktmutationen (Basenfehlpaarungen) und wichtigen DNA-Schäden ermöglicht. Der entscheidende Vorteil dieses Projektes liegt in der Verwendung von DNA-übertragenen Ladungstransferprozessen, von denen bekannt ist, dass sie sehr empfindlich auf lokale Störungen der regelmäßigen DNA-Konformation, die typischerweise mit Basenfehlpaarungen und beschädigten DNA-Basen einhergehen, reagiert. Dabei soll das Wissen und die Erfahrungen der Arbeitsgruppe über die Mechanismen des Ladungstransfers in DNA angewendet werden. Zunächst müssen Oligonukleotide synthetisch sowohl mit geeigneten Ladungsdonoren als auch mit geeigneten Ladungsakzeptoren modifiziert werden, die dann als Sensorstränge eingesetzt werden. Auf diese Weise können photochemisch eine Reihe verschiedener Ladungstransferprozesse auf ihre Anwendbarkeit und Empfindlichkeit getestet werden. Die Effizienz des Ladungstransfers, die über Fluoreszenzintensitäten bestimmt werden soll, ist in intakten Duplexen am größten und in 'fehlerhaften' Duplexen bei vorhandenen Punktmutationen oder beschädigten DNABasen deutlich niedriger. Das langfristige Ziel des Projektes liegt in der Entwicklung neuer DNA-Chips, die auf der Basis des DNA-übertragenen Ladungstransfers funktionieren und durch Fluoreszenzmessung analysiert und ausgelesen werden.