DNA-katalysierte Verknüpfungs-Cyclisierungs-Reaktionen: Entwicklung einer hochselektiven, signalamplifizierenden Methode für die Mutationsanalyse

Die DNA/RNA-kontrollierte chemische Ligation ist ein nützliches Werkzeug für die Nanowissenschaft, für die chemische Evolution und für die Nucleinsäureanalytik. Üblicherweise verhindert Produktinhibierung, dass mehr als ein Produktsignal pro Target entsteht. Eine Amplifizierung durch chemische Katalyse wäre wünschenswert, z.B. in der Mutationsanalyse, wenn die nachzuweisende DNA/RNA in geringen Konzentrationen vorliegt. Idealerweise könnte auf eine Polymerasekettenreaktion verzichtet werden. Zentral für die Erreichung eines katalytischen Templateffekts ist, dass die Templataffinität des Reaktionsprodukts nicht höher sein darf als die der Edukte. In diesem Projekt wird eine neue Strategie verfolgt, die auf eine globale Änderung der Produktkonformation abzielt. Eine Cyclisierung, die erst nach der Verknüpfung möglich wird, soll die Affinität für das Templat herabsetzen und damit katalytischen Turnover ermöglichen. Es ist außerdem die Absicht, die extrem hohe Sequenzspezifität (4000fach) der PNA-Verknüpfung für eine reale DNA-Einzelbasenmutationsanalyse nutzbar zu machen. Hierfür werden FRET-detektierte Verknüpfungsreaktionen entwickelt, die unter den herausfordernden Bedingungen der Realtime-PCR-Analyse genomischer DNA vonstatten gehen. Weiterhin wird untersucht, ob eine templatgesteuerte Oligomerisierung eine Zählung repetitiver Genabschnitte zulässt.