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Oligonucleotid-Synthese

Varianten der Oligosynthese

Abb.1
DNA-Syntheseautomat

Die modernen DNA-Syntheseautomaten ermöglichen die Herstellung modifizierter Oligonucleotide.

Auf diesem Weg können z.B. Phosphorothioat-substituierte Oligodesoxynucleotide synthetisiert werden, die statt eines nicht überbrückenden Sauerstoff-Atoms der Phosphodiester-Gruppe ein Schwefel-Atom besitzen. Für diese Synthese ist es erforderlich, die Oxidation beim Phosphoramidit-Verfahren nicht mit I2/H2O, sondern beispielsweise mit Tetraethylthiuramdisulfid (TETD; Et2N-C(O)-S-S-C(O)-NEt2) durchzuführen.

Abb.2
Beispiele modifizierte Oligonucleotide

Außerdem ist die Einführung von z.B. 5-Bromuracil, 5-Ioduracil, Hypoxanthin, N4-Methylcytosin und N6-Methyladenin in synthetische Oligodesoxynucleotide mit Phosphoramiditen modifizierter Basen möglich. Wenn man an bestimmten Positionen Phosphoramidit-Gemische anbietet, können auch degenerierte Oligodesoxynucleotide hergestellt werden.

Abb.3
5-Halogenuracil (X = Br, I)
Abb.4
Hypoxanthin
Abb.5
N4-Methylcytosin
Abb.6
N6-Methyladenin

Eine weitere Option ist die Einführung reaktiver Gruppen am 5'-Ende von Oligonucleotiden auf synthetischem Weg. Antigene Gruppen, wie z.B. Digoxigenin, können über den N-Hydroxysuccinimidester oder Farbstoffe wie Fluorescein über das entsprechende Fluorescein-isothiocyanat an eine primäre Amino-Gruppe angefügt werden. Einige Gruppen wie z.B. Fluorescein und Biotin können auch direkt eingebracht werden, da sie als Phosphoramidite zur Verfügung stehen.

Abb.7
Digoxigenin
Abb.8
Fluorescein
Abb.9
Biotin
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