Bestimmung der 2'/3'-Regioselektivität bei der enzymfreien Bildung und dem Kopieren von RNA mittels NMR-Spektroskopie

Die Frage nach der Entstehung des Lebens aus einfachen organischen Molekülen fasziniert Forscher auf dem Gebiet der präbiotischen Chemie seit Jahrzehnten. Dabei kommen Prozessen wie der Bildung und dem Kopieren von RNA in Abwesenheit von Enzymen eine zentrale Bedeutung zu. Bei der enzymfreien Bildung von Phosphodiesterbindungen zwischen zwei Nukleotiden kann ein 3',5'- und ein 2',5'-Isomer entstehen. Das in natürlicher RNA nicht vorkommende 2',5'-Isomer beeinträchtigt zentrale Eigenschaften funktionaler RNA, wie Faltung, katalytische Fähigkeiten und molekulare Erkennung. Aus diesem Grund ist es wichtig, das Verhältnis der natürlichen 3',5'- und der nicht natürlichen 2',5'-Verknüpfungen zuverlässig zu ermitteln. Dies geschieht traditionell mit Hilfe von 3',5'-selektiven Nukleasen in Kombination mit chromatographischen oder elektrophoretischen Methoden. Diese Methodik ist abhängig von der Substratspezifität der Nukleasen und nicht geeignet für das in situ-Monitoring. Daher beschäftigt sich die vorliegende Dissertation mit der Anwendung von NMR-Spektroskopie zur Bestimmung des Verhältnisses von 3',5'- und 2',5'-Diestern bei der enzymfreien Bildung von RNA-Phosphodiesterbindungen.