Schnappschüsse vom Lesen und Schreiben synthetischer genetischer Polymere

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Marx
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 439764405

Um Fortschritte in vielen Bereichen zu fördern (z.B. Langzeit-Datenspeicherung, Biotechnologie, Diagnostik, Medizin) zielt die Synthetische Genetik darauf ab, Nukleinsäuren auf neue nicht-natürliche genetische Polymere, Xeno-Nukleinsäuren (XNA) auszudehnen, Der Schlüssel dafür sind "Maschinen", die XNA schreiben (XNA-Polymerasen) und lesen (XNA-Reverse Transkriptasen). Trotz Fortschritte bei der Entwicklung solcher XNA-Enzyme bestehen nach wie vor große Herausforderungen, da die Effizienz und Genauigkeit der bisher entwickelten Enzyme mit Xenosubstraten gering ist. Strukturelle Einblicke in diese Prozesse würden wertvolle Einblicke liefern. Daher hat sich dieses Projekt das Ziel der erstmaligen Aufklärung der strukturellen Grundlagen für das Schreiben und Lesen von XNA durch XNA-Enzyme gesetzt. Die daraus gewonnenen Einblicke eröffnen Einblicke in die chemischen Randbedingungen genetischer Transaktionen und Strategien für weiteres Engineering zur Verbesserung von XNA-Enzymen. Dabei bauen wir auf unseren bisherigen Erfolg bei der Strukturaufklärung des Zusammenspiels von DNA-Polymerasen mit synthetischen Substraten auf. Dieses Projekt gewinnt durch die Zusammenarbeit mit zwei weltweit bekannten Hauptakteuren auf diesem Gebiet: Philipp Holliger (MRC Cambridge, Großbritannien) wird einzigartiges Know-how in XNA-Enzymen und Piet Herdewijn (KU Leuven, Belgien) bei der chemischen Synthese von XNA-Komponenten beisteuern. Dieses Konsortium bietet eine einzigartige Umgebung, das die Forschung zu diesem Projekt vorantreibt, das in einem international sehr sichtbaren und kompetitiven Bereich liegt.

• DFG-Verfahren: Reinhart Koselleck-Projekte
• Kooperationspartner: Professor Dr. Piet Herdewijn; Professor Dr. Philipp Holliger