Studien zu kleinen Nanostrukturen aus synthetischen Oligonukleotiden

Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wurden zwei Stabilisierungsmethoden für die Verknüpfung der einzelnen DNA-Strängen innerhalb einer DNA-Nanostruktur untersucht. Eine Methode stellt eine kupferkatalysierte und templatgesteuerte Click-Ligation zwischen zwei terminal modifizierten Strängen dar. Die erfolgreiche Bildung eines ligierten Strangs konnte mittels MALDI-ToF Spektrometrie und Gelelektrophorese nachgewiesen werden. Die zweite Methode basiert auf der Ausbildung eines Salen-Metallobasenpaares. Dafür wurde ein geschützter Salicylaldehyd-Phosphitamid-Baustein in einer konvergenten Synthese über 12 Schritte synthetisiert. In einer entworfenen DNA-Nanostruktur wurde eine Quervernetzung über Ausbildung eines Salen-Komplexes mit Ethylendiamin und Kupfer untersucht. Die Quervernetzung konnte über denaturierende Gele nachgewiesen werden, aber die thermische Stabilität der Nanostruktur nicht erheblich verbessert werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde eine RNA-Nanostruktur mit einer Lücke, die neu entworfen und charakterisiert wurde, als Reaktionsraum für Aminosäuren untersucht. Dabei wurde der Peptido-RNA-Assay mit der einfachsten Aminosäure Glycin sowie einer aromatischen Aminosäure Tryptophan in einem wässrigen Kondensationspuffer mit EDC durchgeführt. Die Produkte des Assays wurden mittels MALDI-Tof und UV-Vis-Spektrometrie untersucht. Es wurde gezeigt, dass in Abhängigkeit von der Aminosäure die enzymfreie Bildung einer Peptido-RNA-Spezies oder die Bildung von freien Oligopeptide in einer gefalteten RNA-Struktur realisiert werden kann.