21.3.2005, 16:58 Uhr
Minimalistische DNA erzeugt
Amerikanische Chemiker haben die Erbsubstanz DNA auf ihre vielleicht einfachste Form reduziert. Statt eines ringförmigen Zuckers dient in ihrem DNA-Analogon ein schlichter Alkohol als Ansatzpunkt für die vier Basen A, C, G und T. Dabei ist das Molekül sogar stabiler als sein natürliches Vorbild, berichten die Forscher im "Journal of the American Chemical Society".
Lilu Zhang, Adam Peritz und Eric Meggers von der University of Pennsylvania, Philadelphia, ersetzen die Desoxyribose der DNA durch Propylenglykol (Propandiol). Während das Rückgrat des Zuckers aus fünf Kohlenstoffatomen besteht, sind es bei dem Alkohol lediglich drei. Aufgrund dieser Effizienz spekulieren die Forscher, "GNA" könnte vielleicht eine frühe Vorstufe der DNA bei der Entstehung des irdischen Lebens gewesen sein.
Um mehr über das Verhalten des Moleküls zu erfahren, stellten die Forscher GNA-Stränge mit unterschiedlichen Abfolgen der Basen Adenin (A) und Thymin (T) her. Ganz so wie bei dem natürlichen Vorbild, lagerten sich jeweils zwei dieser Stränge zu schraubenförmigen Komplexen zusammen, wenn ein A im einen Strang einem T im anderen Strang gegenüber lag. Um diese Paare wieder zu trennen, mussten die Forscher die Lösung auf 63 Grad Celsius erhitzen. Bei DNA-Strängen gleicher Basensequenz genügten knapp 41 Grad.
Schon vor wenigen Jahren hatten Albert Eschenmoser und seine Gruppe am kalifornischen Scripps Research Institute eine "reduzierte" DNA-Version hergestellt, bei der ein Zucker mit vier Kohlenstoffatomen die Stelle der Desoxyribose einnimmt. Bei einer anderen Spielart namens PNA wird das aus Zuckern und Phosphatgruppen bestehende Rückgrat der DNA sogar vollständig durch ein Peptid ersetzt, eine Kette von Aminosäuren. Meggers und seine Mitarbeiter hoffen nun, dass eine eingehende Untersuchung der GNA und ihrer Eigenschaften neue Hinweise darauf liefert, warum sich bei der Entstehung des Lebens ausgerechnet RNA und DNA durchgesetzt haben.
Forschung: Lilu Zhang, Adam Peritz und Eric Meggers, Department of Chemistry, University of Pennsylvania, Philadelphia
Online-Veröffentlichung Journal of the American Chemical Society, DOI 10.1021/ja042564z
WWW:
Meggers Lab
DNA Structure
TNA World
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