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Genetisch markierte Molekülbibliotheken – die Demokratisierung der Wirkstoffsuche

Technologiesprünge in einer wissenschaftlichen Disziplin können unerwartet den Fortschritt in ganz anderen Disziplinen beflügeln. So ist heute Biologen die Auslesung ganzer Genome mittels DNA-Sequenzierung kostengünstig möglich. Diesen technologischen Fortschritt machen sich Chemiker zu Nutze, um jedermann Zugang zur Wirkstoffsuche zu geben: Sie stellen genetisch markierte arzneistoffartige Moleküle in extrem großen Zahlen her. Aus diesen sogenannten DNA-kodierten Molekülbibliotheken können Wirkstoffe sehr effizient durch DNA-Sequenzierung identifiziert werden. Über eine neue Synthesestrategie zu DNA-kodierten Molekülbibliotheken, die auf einer chemoresistenten DNA-Sequenz basiert, berichten Mateja Klika Škopić und Koautoren in der Fachzeitschrift Chemical Science (2017, vol. 8, p. 3356; DOI: 10.1039/c7sc00455a).

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Ein kurzer chemoresistenter DNA-Strang ermöglicht die Ausweitung des Methodenspektrums für die Herstellung DNA-kodierter Molekülbibliotheken zur Wirkstoffsuche

Mit ihren Arbeiten im Labor von Dr. Andreas Brunschweiger in der Fakultät für Chemie und Chemische Biologie der TU Dortmund leistet Mateja Klika Škopić einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Technologie der DNA-kodierten Molekülbibliotheken. Diese stellen mittlerweile ein wichtiges Standbein in der industriellen Wirkstoffsuche dar, da sie die Identifizierung von Wirkstoffen schnell und kostengünstig ermöglichen. Die größte Schwachstelle der Technologie liegt allerdings im bislang sehr limitierten Spektrum an chemischen Methoden zur Synthese der Molekülbibliotheken. DNA ist schließlich evolutionär auf Datenspeicherung optimiert worden, nicht auf die Erfordernisse der modernen Wirkstoffentwicklung. Um eine Vielzahl an aus der Wirkstoffsynthese bekannten Methoden erstmalig für die Herstellung genetisch kodierter Bibliotheken nutzbar zu machen, bedient sich die neue Synthesestrategie „TiDEC“ eines chemoresistenten DNA-Strangs, der nach erfolgter Wirkstoffsynthese enzymatisch an kodierende DNA-Sequenzen gekoppelt wird. Mit der neuen Methode wurde eine Bibliothek von 15.000 DNA-kodierten Molekülen, die auf aus der Wirkstoffentwicklung bekannten Strukturen basieren, synthetisiert.



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Kontakt

Dr. Andreas Brunschweiger
Tel.: 0231 755-7085

 

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