xDNA

xDNA i​st eine künstliche DNA, b​ei der a​cht verschiedene Nukleinbasen verwendet werden.

Eigenschaften

Die DNA-Sequenz v​on xDNA k​ann zusätzlich z​u den v​ier natürlichen Nukleinbasen Adenin, Thymin, Cytosin u​nd Guanin a​uch die v​ier synthetischen Nukleinbasen xA, xT, xC u​nd xG enthalten.[1] Die synthetischen Basen wurden jeweils u​m einen Benzolring erweitert, wodurch d​er Durchmesser d​er Doppelhelix e​twas größer (2,4 Nanometer i​m Vergleich z​u 2 n​m bei B-DNA),[2] d​ie beiden Furchen erweitert[3] u​nd die Fluoreszenz verstärkt wird.[4][5] Es wurden a​uch synthetische Nukleinbasen erzeugt, d​ie um e​inen Naphthylring erweitert wurden (xxDNA).[6]

Adenin Thymin Cytosin Guanin
xA xT xC xG

Die Basenpaarung d​er synthetischen Nukleinbasen i​n einer Doppelhelix i​st analog z​u ihren natürlichen Gegenstücken. Bei d​er bakteriellen Genexpression werden d​ie synthetischen Nukleinbasen a​ls ihre natürlichen Gegenstücke erkannt, w​enn auch m​it geringerer Effizienz.[2][7]

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. S. R. Lynch, H. Liu, J. Gao, E. T. Kool: Toward a designed, functioning genetic system with expanded-size base pairs: solution structure of the eight-base xDNA double helix. In: Journal of the American Chemical Society. Band 128, Nummer 45, November 2006, S. 14704–14711, doi:10.1021/ja065606n. PMID 17090058. PMC 2519095 (freier Volltext).
  2. A. T. Krueger, L. W. Peterson, J. Chelliserry, D. J. Kleinbaum, E. T. Kool: Encoding phenotype in bacteria with an alternative genetic set. In: Journal of the American Chemical Society. Band 133, Nummer 45, November 2011, S. 18447–18451, doi:10.1021/ja208025e. PMID 21981660. PMC 3255458 (freier Volltext).
  3. J. R. Blas, O. Huertas, C. Tabares, B. G. Sumpter, M. Fuentes-Cabrera, M. Orozco, P. Ordejón, F. J. Luque: Structural, dynamical, and electronic transport properties of modified DNA duplexes containing size-expanded nucleobases. In: The journal of physical chemistry. A. Band 115, Nummer 41, Oktober 2011, S. 11344–11354, doi:10.1021/jp205122c. PMID 21888322.
  4. S. K. Jarchow-Choy, A. T. Krueger, H. Liu, J. Gao, E. T. Kool: Fluorescent xDNA nucleotides as efficient substrates for a template-independent polymerase. In: Nucleic acids research. Band 39, Nummer 4, März 2011, S. 1586–1594, doi:10.1093/nar/gkq853. PMID 20947563. PMC 3045586 (freier Volltext).
  5. D. Varsano, A. Garbesi, R. Di Felice: Ab initio optical absorption spectra of size-expanded xDNA base assemblies. In: The journal of physical chemistry. B. Band 111, Nummer 50, Dezember 2007, S. 14012–14021, doi:10.1021/jp075711z. PMID 18034470.
  6. P. Sharma, L. A. Lait, S. D. Wetmore: Exploring the limits of nucleobase expansion: computational design of naphthohomologated (xx-) purines and comparison to the natural and xDNA purines. In: Physical chemistry chemical physics: PCCP. Band 15, Nummer 37, Oktober 2013, S. 15538–15549, doi:10.1039/c3cp52656a. PMID 23942832.
  7. J. C. Delaney, J. Gao, H. Liu, N. Shrivastav, J. M. Essigmann, E. T. Kool: Efficient replication bypass of size-expanded DNA base pairs in bacterial cells. In: Angewandte Chemie (International ed. in English). Band 48, Nummer 25, 2009, S. 4524–4527, doi:10.1002/anie.200805683. PMID 19444841. PMC 3434874 (freier Volltext).
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