Automatisierbare diastereoselektive Oligonucleosidmethylphosphonat-Synthese zur DNA-Chip Herstellung

• Applicant: Professor Dr. Joachim W. Engels (†)
• Subject Area: Organic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation
• Term: from 1999 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5214896

Methylphosphonate als DNA-Anloga stellen eine attraktive Alternative für die DNA-Chip Technologie dar. Sie erlauben nicht nur eine weitgehend salzfreie Hybridisierung sondern sie können aufgrund des entstandenen Stereozentrums am Phosphor auch bezüglich ihrer Hybridisierungseigenschaften moduliert werden. Eine Rp-Stereochemie am Methylphosphonatzentrum erhöht den TmWert, Sp erniedrigt und das racemische Gemisch liegt dazwischen. Ziel des vorliegenden Antrages ist der Aufbau einer Festphasensynthese von stereokontrollierten MethylphosphonatOligonucleotiden. Durch gezielten Einsatz von 2-substituierten 4,5-Dicyanimidazolen bei der Amiditkupplung soll dies erreicht werden. Im Falle der A, C, T-Dimere konnte in Lösung eine RpDiastereoselektion beobachtet werden, die nun als Festphasensynthese ausgebaut werden soll. Ist G als Base beteiligt, kann auch eine Sp-Diastereoselektivität erreicht werden (aufbauend auf Schutzgruppenstrategie). Als Beispiel für die Hybridisierung werden verschiedene Oligonucleotide ausgesucht, die das Konzept der Schmelz-Temperaturangleichung bei variabler Sequenz in Aussicht stellen. A, T, C-Dimerkombinationen können Rp-selektiv zur Erhöhung, G-Kombinationen Sp-selektiv zur Erniedrigung des Tm eingesetzt werden und so eine Sequenzierung durch Hybridisierung ermöglichen.

• DFG Programme: Research Grants