Activation of Nucleotides and Amino Acids in Aqueous Media

• Applicant: Professor Dr. Clemens Richert
• Subject Area: Biological and Biomimetic Chemistry
• Term: from 2016 to 2021
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 326025951

• Final Report Year: 2020

Final Report Abstract

Die simultane Bildung von Peptiden, Oligonucleotiden und Cofaktoren aus einfachen Bausteinen in einer homogenen wässrigen Lösung ist ein ungewöhnlicher Vorgang, der durch das geförderte Projekt verständlich wurde. Es ist nun klar, dass die zugrundeliegende Reaktivität für alle proteinogenen Aminosäuren und alle kanonischen Nucleotide auftritt und dass es sich um einen synergistischen Vorgang handelt, bei dem es durch das Zusammenspiel der Biomoleküle zu effizienteren Reaktionen kommt. Weiterhin konnte die Chemo- und Regioselektivität der Strangbildung gemessen und erklärt werden. Die dabei entwickelten synthetischen und analytischen Methoden ermöglichen es selbst komplexe Reaktionssysteme ohne Intervention zu verfolgen. Die Ergebnisse haben auch den Grundstein für zwei Projekte im Transregio SFB 235 gelegt.

Publications

• Amino acid-specific, ribonucleotide-promoted peptide formation in the absence of enzymes. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 1224-1228
  H. Griesser, M. Bechthold, P. Tremmel, E. Kervio, C. Richert
  
• Ribonucleotides and RNA promote peptide chain growth. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 1219-1223
  H. Griesser, P. Tremmel, E. Kervio, C. Pfeffer, U.E. Steiner, C. Richert
  
• Enzyme-free replication with two or four bases. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 8911-8915
  E. Hänle, C. Richert
  
• Prebiotic chemistry and human intervention. Nature Com. 2018, 9, 5177
  C. Richert
  
• Enzyme-free Ligation of Dimers and Trimers to RNA Primers. Nucleic Acids Res. 2019, 47, 3836-3845
  M. Sosson, D. Pfeffer, C. Richert
  
• Regioselective formation of RNA strands in the absence of magnesium ions. Nucleic Acids Res. 2020, 48, 1097-1107
  S. Motsch, P. Tremmel, C. Richert