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Nukleinsäuren

Nukleinsäuren, auch Nucleinsäuren, sind aus einzelnen Bausteinen, den Nukleotiden, aufgebaute Makromoleküle, die bei allen Organismen die genetische Information enthalten. Abwechselnde Einfachzucker und Phosphorsäureester bilden eine Kette, wobei an jedem Zucker eine Nukleinbase hängt. Nukleinsäuren bilden neben Proteinen, Kohlenhydraten und Lipiden die vierte große Gruppe der Biomoleküle. Ihr bekanntester Vertreter als Grundtyp der Nukleinsäuren ist die Desoxyribonukleinsäure (DNS bzw. DNA); diese ist bei allen Lebewesen der Speicher der Erbinformation, lediglich bei manchen Viren kommt stattdessen Ribonukleinsäure (RNS bzw. RNA) in dieser Funktion vor. Neben ihrer Aufgabe als Informationsspeicher können die als „Schlüsselmoleküle des Lebens“ geltenden Nukleinsäuren auch als Signalüberträger dienen oder biochemische Reaktionen katalysieren (Ribozyme).

Inhaltsverzeichnis

Friedrich Miescher

Erstmals beschrieben wurde die Nukleinsäure von dem Schweizer Mediziner Friedrich Miescher im Jahr 1869 nach seinen Untersuchungen im Labor der ehemaligen Küche des Tübinger Schlosses. Er war Mitarbeiter des Begründers der Biochemie, Felix Hoppe-Seyler. Nachdem Miescher seine Forschungen an Proteinen aufgab, weil diese zu komplex und zu vielfältig waren, wandte er sich der Untersuchung von Zellkernen zu. Deren Funktion war zu damaliger Zeit völlig unbekannt. Aus den Kernen von weißen Blutkörperchen isolierte er eine Substanz, die sich durch ihren hohen Phosphorgehalt deutlich von Proteinen unterschied. Er nannte sie Nuclein nach dem lateinischen Wort nucleus (Kern). Obwohl Miescher der Funktion von Nuclein schon sehr nahekam, glaubte er letztendlich nicht, dass ein einziger Stoff für die Vererbung verantwortlich sein könnte.

„Sofern wir (…) annehmen wollten, dass eine einzelne Substanz (…) auf irgendeine Art (…) die spezifische Ursache der Befruchtung sei, so müsste man ohne Zweifel vor allem an das Nuclein denken.“

Friedrich Miescher (1874)

1885 teilte Albrecht Kossel mit, dass aus einer größeren Menge Rinder-Bauchspeicheldrüse eine stickstoffreiche Base mit der Summenformel C5H5N5 isoliert wurde, für die er, abgeleitet von dem griechischen Wort „aden“ für Drüse, den Namen Adenin vorschlug. 1889 isolierte Richard Altmann aus dem Nuklein neben einem eiweißartigen Bestandteil eine phosphorhaltige, organische Säure, die er Nucleinsäure nannte. 1891 konnte Kossel (nach Altmanns Verfahren) Hefe-Nukleinsäure herstellen und Adenin und Guanin als Spaltprodukte nachweisen. Es stellte sich heraus, dass auch ein Kohlenhydrat Bestandteil der Nukleinsäure sein musste. Kossel wählte für die basischen Substanzen Guanin und Adenin sowie seine Derivate den Namen Nucleinbasen. 1893 berichtete Kossel, dass er aus den Thymusdrüsen des Kalbes Nukleinsäure gewonnen und ein gut kristallisiertes Spaltprodukt erhalten hatte, für das er den Namen Thymin vorschlug. 1894 isolierte er aus den Thymusdrüsen eine weitere (basische) Substanz. Kossel gab dieser Nukleinbase den Namen Cytosin.

Nachdem am Ende des 19. Jahrhunderts – im Wesentlichen durch die Synthesen Emil Fischers – die Strukturformeln des Guanins und Adenins als Purinkörper und des Thymins als Pyrimidinkörper endgültig aufgeklärt worden waren, konnte Kossel mit Hermann Steudel auch die Strukturformel der Nukleinbase Cytosin als Pyrimidinkörper zweifelsfrei ermitteln. Es hatte sich inzwischen erwiesen, dass Guanin, Adenin sowie Thymin und Cytosin in allen entwicklungsfähigen Zellen zu finden sind.

Die Erkenntnisse über diese vier Nukleinbasen sollten für spätere die Strukturaufklärung der DNA von wesentlicher Bedeutung sein. Es war Albrecht Kossel, der sie – zusammen mit einem Kohlenhydrat und der Phosphorsäure – eindeutig als Bausteine der Nukleinsäure charakterisierte:

„Es gelang mir, eine Reihe von Bruchstücken zu erhalten […] welche durch eine ganz eigentümliche Ansammlung von Stickstoffatomen gekennzeichnet sind. Es sind hier nebeneinander […] das Cytosin, das Thymin, das Adenin und das Guanin.“

Nobelvortrag Albrecht Kossels am 12. Dezember 1910

Phoebus Levene schlug eine kettenartige Struktur der Nukleinsäure vor. Er prägte den Begriff „Nukleotid“ für die Baueinheiten der Nukleinsäure. 1929 konnte er den Zuckeranteil der „tierischen“ Nukleinsäure als Desoxyribose identifizieren. Nachfolgend wurde sie als Desoxyribonukleinsäure bezeichnet. Es wurde erkannt, dass die Desoxyribonukleinsäure auch in pflanzlichen Zellkernen vorkommt.

1944 konnten Oswald Avery, Colin McLeod und Maclyn McCarty nachweisen, dass Nukleinsäuren die Speicher der Erbinformation sind und nicht – wie bis dahin angenommen – Proteine.

Dem Amerikaner James Watson (* 1928) und den Engländern Francis Crick (1916–2004), Rosalind Franklin (1920–1958) und Maurice Wilkins (1916–2004) gelang es schließlich, den Aufbau der Desoxyribonukleinsäure aufzuklären. Watson, Crick und Wilkins erhielten 1962 den Nobelpreis.

Frederick Sanger, sowie Allan Maxam und Walter Gilbert entwickelten 1977 unabhängig voneinander Verfahren, mit denen die Reihenfolge der Nukleotid-Bausteine, die Sequenz, bestimmt werden konnte. Die Kettenabbruchmethode wird heute in automatisierten Verfahren verwendet, um DNA zu sequenzieren.

Nukleinsäure mit vier Kettengliedern

Chemische Struktur

Nukleinsäuren sind Ketten mit Nukleotiden als Gliedern. Der zentrale Teil eines Nukleotids ist das ringförmige Zuckermolekül (Im Bild grau: die Ribose). Nummeriert man die Kohlenstoffatome dieses Zuckers im Uhrzeigersinn von 1 bis 5, so ist am C1 eine Nukleinbase (Bild 1: rot, grün, gelb und blau) über eine glykosidische Bindung angeknüpft. Am C3 hat ein Phosphatrest des nachfolgenden Nukleotids (blau) mit der OH-Gruppe des Zuckers eine Esterbindung ausgebildet. Am C4 des Zuckers ist über die andere der beiden Phosphodiesterbindungen ebenfalls ein Phosphatrest gebunden.

Die Phosphorsäure besitzt in ungebundenem Zustand drei acide Wasserstoffatome (an den OH-Gruppen), die abgespaltet werden können. In einer Nukleinsäure sind zwei der drei OH-Gruppen verestert und können somit kein Proton mehr freisetzen. Für den sauren Charakter, der der Nukleinsäure ihren Namen gab, ist die dritte ungebundene Säurefunktion verantwortlich. Sie kann als Protonendonator agieren oder liegt in der Zelle deprotoniert vor (negative Ladung am Sauerstoff-Atom). Unter physiologischen Bedingungen (pH 7) ist die Nukleinsäure aufgrund dieses negativ geladenen Sauerstoffatoms insgesamt ein großes Anion. Bei der Auftrennung von Nukleinsäuren nach ihrer Größe kann man daher ein elektrisches Feld nutzen, in dem Nukleinsäuren grundsätzlich zur Anode wandern (siehe Agarose-Gelelektrophorese).

Die Ketten der Nukleinsäuren sind gewöhnlich unverzweigt (entweder linear oder ringförmig geschlossen, d. h. zirkulär). Zu Ausnahmen siehe beispielsweise Okazaki-Fragment, Holliday-Struktur und Kleeblattstruktur.

Orientierung

Ihr Aufbau verleiht der Nukleinsäure eine Polarität respektive Orientierung in der Kettenbausteinabfolge. Sie hat ein 5′-Ende (sprich: 5-Strich-Ende,englischfive prime end), benannt nach dem C5-Atom des Zuckers, an dem ein Phosphatrest gebunden ist, und ein 3′-Ende, an dem die freie OH-Gruppe am C3-Atom die Kette abschließt. Üblicherweise schreibt man Sequenzen, also Nukleotidfolgen, mit dem 5′-Ende beginnend zum 3′-Ende hin auf. In Organismen ist die Polarität sehr wichtig. So gibt es beispielsweise DNA-Polymerasen, die einen DNA-Strang nur in 5′→3′-Richtung aufbauen können, und wieder andere korrigieren falsch eingebaute Nukleotide nur in 3′→5′-Richtung.

Räumliche Struktur

Basenpaarung in einem Doppelstrang

Als Sekundärstruktur bezeichnet man bei Nukleinsäuren die räumliche Ausrichtung. Während die Primärstruktur (die Sequenz) die Informationen speichert, bestimmt die Sekundärstruktur über Größe, Haltbarkeit und auch Zugriff auf die gespeicherten Informationen.

Die einfachste räumliche Struktur ist der Doppelstrang. Hier liegen sich zwei Nukleinsäureketten in entgegengesetzter Orientierung gegenüber. Sie sind über Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Nukleinbasen miteinander verbunden. Dabei paaren sich jeweils eine Pyrimidinbase mit einer Purinbase, wobei die Art des jeweiligen Paares die Stabilität des Doppelstranges bestimmt. Zwischen Guanin und Cytosin bilden sich drei Wasserstoffbrückenbindungen aus, während Adenin und Thymin nur durch zwei Wasserstoffbrücken verbunden sind (siehe Bild 2). Je höher der GC-Gehalt (Anteil an Guanin-Cytosin-Paaren) ist, desto stabiler ist der Doppelstrang und desto mehr Energie (Wärme) muss aufgewendet werden, um ihn in Einzelstränge zu spalten. Ein Doppelstrang kann aus zwei verschiedenen Nukleinsäuremolekülen bestehen oder nur aus einem einzigen Molekül. Am Ende des Doppelstranges bildet sich dann eine Schlaufe, in der die Kette „umkehrt“, so dass die entgegengesetzte Orientierung entsteht.

Bei der DNA windet sich der Doppelstrang als Ergebnis der vielen verschiedenen Bindungswinkel um seine eigene Achse und bildet eine Doppelhelix. Es gibt sowohl links- als auch rechtsgängige Helices. Dieser um sich selbst gewundene Doppelstrang kann dann noch weiter verdrillt werden und sich um andere Strukturen wie Histone (spezielle Proteine) wickeln. Sinn dieser weiteren Verknäulung ist das Sparen von Platz. Unverdrillt und ausgestreckt wäre die DNA eines einzigen menschlichen Chromosoms etwa 4 cm lang.

Nukleinsäuren kommen in allen lebenden Organismen vor. Ihre Aufgabe ist es unter anderem die genetische Information, den Bauplan des jeweiligen Organismus, zu speichern, mit anderen ihrer Art auszutauschen und an nachfolgende Generationen zu vererben. In allen Organismen tut das die DNA. Nur einige Viren (Retroviren wie zum Beispiel HIV) nutzen die weniger stabile RNA als Speichermedium. Jedoch könnten hypothetische Ribozyten als Vorläufer der heutigen zellulären Organismen in den Urzeiten der Erde ebenfalls ein RNA-Genom besessen haben (RNA-Welt-Hypothese), einen Nachweis gibt es dafür bislang nicht. Es wird auch diskutiert, ob das Leben stattdessen mit einer chimären DNA-RNA-Nukleinsäure begann. Darüber hinaus werden auch andere Nukleinsäuren als Vorgänger von RNA bzw. DNA diskutiert (XNA, s. u.).

Desoxyribonukleinsäure (DNS, DNA)

Hauptartikel: Desoxyribonukleinsäure

DNA hat als Zuckerbestandteil Desoxyribose (daher der Name Desoxyribonukleinsäure), die sich von der Ribose nur durch die fehlende OH-Gruppe am C2-Atom unterscheidet. Die Reduktion der OH-Gruppe zum einfachen H findet erst am Ende der Nukleotidsynthese statt. Desoxyribonukleotide entstehen also aus den Ribonukleotiden, den RNA-Bausteinen. Der Unterschied jedoch macht DNA chemisch sehr viel stabiler als RNA (Begründung siehe Abschnitt RNA) und zwar so stabil, dass sie gelöst in Meerwasser (1 ppb) und Flussmündungen (bis 44 ppb) nachzuweisen ist. In der DNA kommen die Nukleinbasen Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin vor, wobei letztere spezifisch für DNA ist. Trotz der geringen Menge von vier verschiedenen Grundbausteinen kann viel Information gespeichert werden.

DNA in einer eukaryotischen Zelle
Rechenbeispiel:
  1. Ein DNA-Stück aus 4 möglichen Grundbausteinen mit einer Gesamtlänge von 10 Basenpaaren ergibt 410 = 1.048.576 mögliche Kombinationen
  2. Das Genom des Bakteriums E. coli hat eine ungefähren Umfang von 4 × 106 Basenpaaren. Da es für ein Basenpaar 4 Möglichkeiten (A, C, G oder T) gibt, entspricht es 2 bit (22 = 4). Damit hat das gesamte Genom einen Informationsgehalt von 1 Megabyte.

Die DNA liegt als Doppelstrang vor, der um sich selbst gewunden eine Doppelhelix bildet. Von den durch Röntgenstrukturanalyse identifizierten drei Helixtypen, ist bisher nur die B-DNA in vivo nachgewiesen worden. Sie ist eine rechtsgängige Helix mit einer Ganghöhe (Länge der Helix für eine komplette Windung) von 3,54 nm und 10 Basenpaaren und einem Durchmesser von 2,37 nm. Weiterhin existieren die breitere A-Helix (Ganghöhe 2,53 nm; Durchmesser 2,55 nm) und die gestrecktere Z-Helix (Ganghöhe 4,56 nm; Durchmesser 1,84 nm). Soll ein in der DNA codiertes Gen abgelesen oder die DNA selbst im Zuge der Zellteilung verdoppelt werden, so wird die Helix auf einem Teilstück durch Enzyme entwunden (Topoisomerasen) und der Doppelstrang in Einzelstränge gespalten (Helikasen).

In Bakterien liegt die DNA als ringförmiges Molekül vor, während sie bei Eukaryoten freie Enden, die sogenannten Telomere, besitzt. Die Beschaffenheit des DNA-Replikationsmechanismus führt dazu, dass lineare DNA-Moleküle pro Verdopplung um ein paar Basenpaare verkürzt werden. Je häufiger sich eine Zelle teilt, desto kürzer wird die DNA. Das bleibt bei begrenzter Zellteilung ohne Folgen, da sich am Ende eines solchen Stranges kurze Sequenzen befinden, die sich mehrere tausend Male wiederholen. Es geht also keine Erbinformation verloren. Teilweise wird die Verkürzung auch durch das Enzym Telomerase ausgeglichen (nur in Stammzellen und Krebszellen). Unterschreitet die Länge der repetitiven Sequenzen am Strangende eine bestimmte Länge, so teilt sich die Zelle nicht mehr. Hier liegt einer der Gründe für eine begrenzte Lebensdauer. Da Bakterien ein ringförmiges DNA-Molekül haben, kommt es bei ihnen nicht zu einer Verkürzung des Stranges.

Ribonukleinsäure (RNS, RNA)

Hauptartikel: Ribonukleinsäure

Die OH-Gruppe am C2-Atom der Ribose ist für die geringere Stabilität der RNA verantwortlich. Sie kann nämlich, ebenso wie die OH-Gruppe am C3-Atom für die normale Kettenbildung, eine Verknüpfung mit dem Phosphatrest eingehen. Kommt es spontan zu einer solchen Umesterung, wird die Nukleinsäurekette unterbrochen.

Ein weiterer Unterschied ist, dass in der DNA Thymin verwendet wird, während in der RNA Uracil vorkommt. Durch oxidative Bedingungen oder andere Einwirkungen können Nukleinbasen innerhalb der DNA chemisch verändert werden. So kommt es gelegentlich zu einer Desaminierung (Abspaltung einer NH2-Gruppe, es entsteht stattdessen eine O=Gruppe). In einem Doppelstrang passen dann die Stellen für Wasserstoffbrückenbindungen der gegenüberliegenden Nukleinbasen nicht mehr zusammen und es kommt zu einer partiellen Aufspaltung. Enzyme können veränderte Nukleinbasen ausschneiden und ersetzen oder reparieren. Als Vorlage orientieren sie sich dazu an der zweiten nicht veränderten Nukleinbase. Kommt es nun bei Cytosin zu einer solchen Desaminierung so entsteht Uracil. Würde Uracil auch gewöhnlich in der DNA vorkommen, könnte ein Enzym jetzt nicht mehr unterscheiden, ob das Uracil die falsche Nukleinbase ist oder das gegenüberliegende Guanin (das zuvor mit Cytosin paarte). In diesem Falle könnte eine wichtige Information verändert werden, eine Mutation könnte entstehen. Um dieser Verwechslung zu entgehen, wird in der DNA prinzipiell kein Uracil, sondern Thymin verwendet, Uracil wird in der DNA durch spezifische Enzyme, die Uracil-Glykosylasen erkannt und entfernt. Enzyme können Thymin aufgrund seiner zusätzlichen Methylgruppe einwandfrei erkennen und so ist klar, dass jedes Uracil in der DNA ein kaputtes Cytosin ist. In der RNA ist diese Gefahr der Informationsverfälschung nicht gravierend, da hier Informationen nur kurzfristig gespeichert werden und dazu nicht nur ein RNA-Molekül der jeweiligen Sorte, sondern hunderte vorhanden sind. Sollten einige davon defekt sein, so hat das keine gravierenden Auswirkungen auf den gesamten Organismus, da es genug Ersatz gibt.

Es gibt zahlreiche Varianten der obigen Standard-Nukleinsäuren RNA und DNA. Teilweise sind diese natürlichen Ursprungs, darüber hinaus wurden aber auch im Rahmen der Xenobiologie Varianten entwickelt, deren Bausteine auf den ersten Blick gar nicht mehr als Ribo- (im Fall von RNA) oder Desoxyribonukleotide (im Fall von DNA) erkennbar sind. In einzelnen Fällen ist es bis heute Gegenstand der Diskussion, ob eine bestimmte Variante in der Natur vorkommt (oder etwa in der Anfangsphase des Lebens auf der Erde vorkam) oder nicht. Im Prinzip können alle drei Teile eines Nukleinsäurebausteins verändert sein, also:

  • die Zucker: Xenonukleinsäuren (XNA) haben statt Ribose oder Desoxyribose eine andere Gruppe, die ein anderer Zucker oder Zuckerderivat sein kann, aber nicht muss. Dies sind u. a.:
  • die Phosphatgruppe
  • eine Kombination daraus und weitere spezielle Modifikationen:
  • RNA tritt in Lebewesen als D-RNA auf – L-RNA als sog. Spiegelmer kann allerdings synthetisiert werden. Gleiches gilt analog für DNA. L-DNA wird langsamer von Enzymen abgebaut als die natürliche Form, was sie für die Pharmaforschung interessant macht.
  1. Eintrag zu In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 17. Februar 2016.
  2. Ulrike Roll: Nukleinsäuren. In: Werner E. Gerabek, Bernhard D. Haage, Gundolf Keil, Wolfgang Wegner (Hrsg.): Enzyklopädie Medizingeschichte. De Gruyter, Berlin/New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 1060 f.; hier: S. 1060.
  3. A. Kossel: Über eine neue Base aus dem Thierkörper. Vortrag in Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. Heft 18, 1885, S. 79.
  4. A. Kossel: Weitere Beiträge zur Chemie des Zellkerns. In: Zeitschrift für physiologische Chemie. Band 10, 1886, S. 248.
  5. R. Altmann: Über Nucleinsäuren. In: Archiv für Anatomie und Physiologie, Physiologische Abteilung. Leipzig 1889, S. 524–536.
  6. A. Kossel: Über die chemische Zusammensetzung der Zelle. Vortrag. In: Archiv für Anatomie und Physiologie/Physiologische Abteilung 1891. S. 178.
  7. A. Kossel, A. Neumann: Über das Thymin, ein Spaltungsproduct der Nucleinsäure. In: Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. Band 26, 1893, S. 2753; Darstellung und Spaltungsproducte der Nucleinsäure (Adenylsäure). Vortrag. In: Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. Band 27, 1894, S. 2215; Über Nucleinsäure und Thyminsäure. In: Zeitschrift für physiologische Chemie. Band 22, 1896–97, S. 74.
  8. A. Kossel, H. Steudel: Weitere Untersuchungen über das Cytosin. In: Hoppe-Seyler’s Zeitschrift für physiologische Chemie. Band 38, 1903, S. 49.
  9. A. Kossel: Über die chemische Beschaffenheit des Zellkerns. Nobelvortrag am 12. Oktober 1910 in Stockholm. In: Münchener Medizinische Wochenschrift. Band 58, 1911, S. 65.
  10. P. Levene, E. London: The stucture of Thymonucleic acid. In: Journal of Biological Chemistry. 1929. 83. S. 793–802.
  11. Ramanarayanan Krishnamurthy, Eddy I. Jiménez, Clémentine Gibard: , in: Angewandte Chemie, 15. Dezember 2020, doi:10.1002/anie.202015910. Dazu:
    • , auf: SciTechDaily vom 28. Dezember 2020. Quelle: Scripps Research Institute
    • , auf: ScienceDaily vom 28. Dezember 2020. Quelle: Scripps Research Institute
    • David Nield: , auf: sciencealert vom 1. Januar 2021
  12. Jianfeng Xu, Václav Chmela, Nicholas J. Green, David A. Russell, Mikołaj J. Janicki, Robert W. Góra, Rafał Szabla, Andrew D. Bond & John D. Sutherland: , in: Nature Band 582, S. 60–66, 3. Juni 2020, doi:10.1038/s41586-020-2330-9. Dazu:
    • Michael Marshall: , auf: NewScientist vom 3. Juni 2020. Magazin: Band 3286 vom 13. Juni 2020
  13. Philippine Aupy, Lucía Echevarría, Karima Relizani, Fedor Svinartchouk, Luis Garcia, Aurélie Goyenvalle et al.: , in: Molecular Therapy – Nucleic Acids Band 19, S. 371–383, 6. März 2020, Online 26. November 2019, doi:10.1016/j.omtn.2019.11.020.
  14. Pradeep S. Pallan, Damian Ittig, Annie Héroux, Zdzislaw Wawrzak, Christian J. Leumannb, Martin Egli: , in: Chemical Communications, Band 7, 2008, doi:10.1039/B716390H.
  15. Damian Ittig, Anna-Barbara Gerber, Christian Joerg Leumann: , in: Nucleic Acids Research 39(1), S. 373–380, Januar 2011, doi:10.1093/nar/gkq733, , (freier Volltext)
  16. Xiaolin Xiong et al.: , in: Nature Microbiology Band 5, S. 917–928, 6. April 2020, doi:10.1038/s41564-020-0700-6, insbes. . Dazu:
    • , mit , auf: EurekAlert! vom 6. Mai 2020, Quelle: Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART)
  17. Hao Yu et al.: , in: Nucleic Acids Research, Band 48, Nr. 15, 4. September 2020, S. 8755–8766, doi:10.1093/nar/gkaa574.
  18. W. Purschke, F. Radtke, F. Kleinjung, S. Klussmann: A DNA Spiegelmer to staphylococcal enterotoxin B, in: Nucleic Acids Research. Band 31, Nr. 12, 2003, S. 3027–3032, doi:10.1093/nar/gkg413, .
  19. Gosuke Hayashi, Masaki Hagihara, Kazuhiko Nakatani: Application of L-DNA as a molecular tag, in: Nucleic Acids Symposium Series, Band 49, Nr. 1, 2005, S. 261–262, doi:10.1093/nass/49.1.261, .
Normdaten (Sachbegriff): GND:(, )

Nukleinsäuren
nukleinsäuren, eines, biopolymers, makromoleküle, nukleotiden, sprache, beobachten, bearbeiten, auch, nucleinsäuren, sind, einzelnen, bausteinen, nukleotiden, aufgebaute, makromoleküle, allen, organismen, genetische, information, enthalten, abwechselnde, einfa. Nukleinsauren Typ eines Biopolymers Makromolekule aus Nukleotiden Sprache Beobachten Bearbeiten Nukleinsauren auch Nucleinsauren 1 sind aus einzelnen Bausteinen den Nukleotiden aufgebaute Makromolekule die bei allen Organismen die genetische Information 2 enthalten Abwechselnde Einfachzucker und Phosphorsaureester bilden eine Kette wobei an jedem Zucker eine Nukleinbase hangt Nukleinsauren bilden neben Proteinen Kohlenhydraten und Lipiden die vierte grosse Gruppe der Biomolekule Ihr bekanntester Vertreter als Grundtyp der Nukleinsauren ist die Desoxyribonukleinsaure DNS bzw DNA diese ist bei allen Lebewesen der Speicher der Erbinformation lediglich bei manchen Viren kommt stattdessen Ribonukleinsaure RNS bzw RNA in dieser Funktion vor Neben ihrer Aufgabe als Informationsspeicher konnen die als Schlusselmolekule des Lebens 2 geltenden Nukleinsauren auch als Signalubertrager dienen oder biochemische Reaktionen katalysieren Ribozyme Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Aufbau 2 1 Chemische Struktur 2 2 Orientierung 2 3 Raumliche Struktur 3 Naturliche Nukleinsauren 3 1 Desoxyribonukleinsaure DNS DNA 3 2 Ribonukleinsaure RNS RNA 4 Varianten 5 Siehe auch 6 Literatur 7 EinzelnachweiseGeschichte Bearbeiten Friedrich Miescher Erstmals beschrieben wurde die Nukleinsaure von dem Schweizer Mediziner Friedrich Miescher im Jahr 1869 nach seinen Untersuchungen im Labor der ehemaligen Kuche des Tubinger Schlosses Er war Mitarbeiter des Begrunders der Biochemie Felix Hoppe Seyler Nachdem Miescher seine Forschungen an Proteinen aufgab weil diese zu komplex und zu vielfaltig waren wandte er sich der Untersuchung von Zellkernen zu Deren Funktion war zu damaliger Zeit vollig unbekannt Aus den Kernen von weissen Blutkorperchen isolierte er eine Substanz die sich durch ihren hohen Phosphorgehalt deutlich von Proteinen unterschied Er nannte sie Nuclein nach dem lateinischen Wort nucleus Kern Obwohl Miescher der Funktion von Nuclein schon sehr nahekam glaubte er letztendlich nicht dass ein einziger Stoff fur die Vererbung verantwortlich sein konnte Sofern wir annehmen wollten dass eine einzelne Substanz auf irgendeine Art die spezifische Ursache der Befruchtung sei so musste man ohne Zweifel vor allem an das Nuclein denken Friedrich Miescher 1874 1885 teilte Albrecht Kossel mit dass aus einer grosseren Menge Rinder Bauchspeicheldruse eine stickstoffreiche Base mit der Summenformel C5H5N5 isoliert wurde fur die er abgeleitet von dem griechischen Wort aden fur Druse den Namen Adenin vorschlug 3 4 1889 isolierte Richard Altmann aus dem Nuklein neben einem eiweissartigen Bestandteil eine phosphorhaltige organische Saure die er Nucleinsaure nannte 5 1891 konnte Kossel nach Altmanns Verfahren Hefe Nukleinsaure herstellen und Adenin und Guanin als Spaltprodukte nachweisen Es stellte sich heraus dass auch ein Kohlenhydrat Bestandteil der Nukleinsaure sein musste Kossel wahlte fur die basischen Substanzen Guanin und Adenin sowie seine Derivate den Namen Nucleinbasen 6 1893 berichtete Kossel dass er aus den Thymusdrusen des Kalbes Nukleinsaure gewonnen und ein gut kristallisiertes Spaltprodukt erhalten hatte fur das er den Namen Thymin vorschlug 1894 isolierte er aus den Thymusdrusen eine weitere basische Substanz Kossel gab dieser Nukleinbase den Namen Cytosin 7 Nachdem am Ende des 19 Jahrhunderts im Wesentlichen durch die Synthesen Emil Fischers die Strukturformeln des Guanins und Adenins als Purinkorper und des Thymins als Pyrimidinkorper endgultig aufgeklart worden waren konnte Kossel mit Hermann Steudel auch die Strukturformel der Nukleinbase Cytosin als Pyrimidinkorper zweifelsfrei ermitteln 8 Es hatte sich inzwischen erwiesen dass Guanin Adenin sowie Thymin und Cytosin in allen entwicklungsfahigen Zellen zu finden sind Die Erkenntnisse uber diese vier Nukleinbasen sollten fur spatere die Strukturaufklarung der DNA von wesentlicher Bedeutung sein Es war Albrecht Kossel der sie zusammen mit einem Kohlenhydrat und der Phosphorsaure eindeutig als Bausteine der Nukleinsaure charakterisierte Es gelang mir eine Reihe von Bruchstucken zu erhalten welche durch eine ganz eigentumliche Ansammlung von Stickstoffatomen gekennzeichnet sind Es sind hier nebeneinander das Cytosin das Thymin das Adenin und das Guanin Nobelvortrag Albrecht Kossels am 12 Dezember 1910 9 Phoebus Levene schlug eine kettenartige Struktur der Nukleinsaure vor Er pragte den Begriff Nukleotid fur die Baueinheiten der Nukleinsaure 1929 konnte er den Zuckeranteil der tierischen Nukleinsaure als Desoxyribose identifizieren 10 Nachfolgend wurde sie als Desoxyribonukleinsaure bezeichnet Es wurde erkannt dass die Desoxyribonukleinsaure auch in pflanzlichen Zellkernen vorkommt 1944 konnten Oswald Avery Colin McLeod und Maclyn McCarty nachweisen dass Nukleinsauren die Speicher der Erbinformation sind und nicht wie bis dahin angenommen Proteine Dem Amerikaner James Watson 1928 und den Englandern Francis Crick 1916 2004 Rosalind Franklin 1920 1958 und Maurice Wilkins 1916 2004 gelang es schliesslich den Aufbau der Desoxyribonukleinsaure aufzuklaren Watson Crick und Wilkins erhielten 1962 den Nobelpreis Frederick Sanger sowie Allan Maxam und Walter Gilbert entwickelten 1977 unabhangig voneinander Verfahren mit denen die Reihenfolge der Nukleotid Bausteine die Sequenz bestimmt werden konnte Die Kettenabbruchmethode wird heute in automatisierten Verfahren verwendet um DNA zu sequenzieren Aufbau Bearbeiten Nukleinsaure mit vier Kettengliedern Chemische Struktur Bearbeiten Nukleinsauren sind Ketten mit Nukleotiden als Gliedern Der zentrale Teil eines Nukleotids ist das ringformige Zuckermolekul Im Bild grau die Ribose Nummeriert man die Kohlenstoffatome dieses Zuckers im Uhrzeigersinn von 1 bis 5 so ist am C1 eine Nukleinbase Bild 1 rot grun gelb und blau uber eine glykosidische Bindung angeknupft Am C3 hat ein Phosphatrest des nachfolgenden Nukleotids blau mit der OH Gruppe des Zuckers eine Esterbindung ausgebildet Am C4 des Zuckers ist uber die andere der beiden Phosphodiesterbindungen ebenfalls ein Phosphatrest gebunden Die Phosphorsaure besitzt in ungebundenem Zustand drei acide Wasserstoffatome an den OH Gruppen die abgespaltet werden konnen In einer Nukleinsaure sind zwei der drei OH Gruppen verestert und konnen somit kein Proton mehr freisetzen Fur den sauren Charakter der der Nukleinsaure ihren Namen gab ist die dritte ungebundene Saurefunktion verantwortlich Sie kann als Protonendonator agieren oder liegt in der Zelle deprotoniert vor negative Ladung am Sauerstoff Atom Unter physiologischen Bedingungen pH 7 ist die Nukleinsaure aufgrund dieses negativ geladenen Sauerstoffatoms insgesamt ein grosses Anion Bei der Auftrennung von Nukleinsauren nach ihrer Grosse kann man daher ein elektrisches Feld nutzen in dem Nukleinsauren grundsatzlich zur Anode wandern siehe Agarose Gelelektrophorese Die Ketten der Nukleinsauren sind gewohnlich unverzweigt entweder linear oder ringformig geschlossen d h zirkular Zu Ausnahmen siehe beispielsweise Okazaki Fragment Holliday Struktur und Kleeblattstruktur Orientierung Bearbeiten Ihr Aufbau verleiht der Nukleinsaure eine Polaritat respektive Orientierung in der Kettenbausteinabfolge Sie hat ein 5 Ende sprich 5 Strich Ende englisch five prime end benannt nach dem C5 Atom des Zuckers an dem ein Phosphatrest gebunden ist und ein 3 Ende an dem die freie OH Gruppe am C3 Atom die Kette abschliesst Ublicherweise schreibt man Sequenzen also Nukleotidfolgen mit dem 5 Ende beginnend zum 3 Ende hin auf In Organismen ist die Polaritat sehr wichtig So gibt es beispielsweise DNA Polymerasen die einen DNA Strang nur in 5 3 Richtung aufbauen konnen und wieder andere korrigieren falsch eingebaute Nukleotide nur in 3 5 Richtung Raumliche Struktur Bearbeiten Basenpaarung in einem Doppelstrang Als Sekundarstruktur bezeichnet man bei Nukleinsauren die raumliche Ausrichtung Wahrend die Primarstruktur die Sequenz die Informationen speichert bestimmt die Sekundarstruktur uber Grosse Haltbarkeit und auch Zugriff auf die gespeicherten Informationen Die einfachste raumliche Struktur ist der Doppelstrang Hier liegen sich zwei Nukleinsaureketten in entgegengesetzter Orientierung gegenuber Sie sind uber Wasserstoffbruckenbindungen zwischen den Nukleinbasen miteinander verbunden Dabei paaren sich jeweils eine Pyrimidinbase mit einer Purinbase wobei die Art des jeweiligen Paares die Stabilitat des Doppelstranges bestimmt Zwischen Guanin und Cytosin bilden sich drei Wasserstoffbruckenbindungen aus wahrend Adenin und Thymin nur durch zwei Wasserstoffbrucken verbunden sind siehe Bild 2 Je hoher der GC Gehalt Anteil an Guanin Cytosin Paaren ist desto stabiler ist der Doppelstrang und desto mehr Energie Warme muss aufgewendet werden um ihn in Einzelstrange zu spalten Ein Doppelstrang kann aus zwei verschiedenen Nukleinsauremolekulen bestehen oder nur aus einem einzigen Molekul Am Ende des Doppelstranges bildet sich dann eine Schlaufe in der die Kette umkehrt so dass die entgegengesetzte Orientierung entsteht Bei der DNA windet sich der Doppelstrang als Ergebnis der vielen verschiedenen Bindungswinkel um seine eigene Achse und bildet eine Doppelhelix Es gibt sowohl links als auch rechtsgangige Helices Dieser um sich selbst gewundene Doppelstrang kann dann noch weiter verdrillt werden und sich um andere Strukturen wie Histone spezielle Proteine wickeln Sinn dieser weiteren Verknaulung ist das Sparen von Platz Unverdrillt und ausgestreckt ware die DNA eines einzigen menschlichen Chromosoms etwa 4 cm lang Naturliche Nukleinsauren BearbeitenNukleinsauren kommen in allen lebenden Organismen vor Ihre Aufgabe ist es unter anderem die genetische Information den Bauplan des jeweiligen Organismus zu speichern mit anderen ihrer Art auszutauschen und an nachfolgende Generationen zu vererben In allen Organismen tut das die DNA Nur einige Viren Retroviren wie zum Beispiel HIV nutzen die weniger stabile RNA als Speichermedium Jedoch konnten hypothetische Ribozyten als Vorlaufer der heutigen zellularen Organismen in den Urzeiten der Erde ebenfalls ein RNA Genom besessen haben RNA Welt Hypothese einen Nachweis gibt es dafur bislang nicht Es wird auch diskutiert ob das Leben stattdessen mit einer chimaren DNA RNA Nukleinsaure begann 11 12 Daruber hinaus werden auch andere Nukleinsauren als Vorganger von RNA bzw DNA diskutiert XNA s u Desoxyribonukleinsaure DNS DNA Bearbeiten Hauptartikel Desoxyribonukleinsaure DNA hat als Zuckerbestandteil Desoxyribose daher der Name Desoxyribonukleinsaure die sich von der Ribose nur durch die fehlende OH Gruppe am C2 Atom unterscheidet Die Reduktion der OH Gruppe zum einfachen H findet erst am Ende der Nukleotidsynthese statt Desoxyribonukleotide entstehen also aus den Ribonukleotiden den RNA Bausteinen Der Unterschied jedoch macht DNA chemisch sehr viel stabiler als RNA Begrundung siehe Abschnitt RNA und zwar so stabil dass sie gelost in Meerwasser 1 ppb und Flussmundungen bis 44 ppb nachzuweisen ist In der DNA kommen die Nukleinbasen Adenin Cytosin Guanin und Thymin vor wobei letztere spezifisch fur DNA ist Trotz der geringen Menge von vier verschiedenen Grundbausteinen kann viel Information gespeichert werden DNA in einer eukaryotischen Zelle Rechenbeispiel Ein DNA Stuck aus 4 moglichen Grundbausteinen mit einer Gesamtlange von 10 Basenpaaren ergibt 410 1 048 576 mogliche Kombinationen Das Genom des Bakteriums E coli hat eine ungefahren Umfang von 4 106 Basenpaaren Da es fur ein Basenpaar 4 Moglichkeiten A C G oder T gibt entspricht es 2 bit 22 4 Damit hat das gesamte Genom einen Informationsgehalt von 1 Megabyte Die DNA liegt als Doppelstrang vor der um sich selbst gewunden eine Doppelhelix bildet Von den durch Rontgenstrukturanalyse identifizierten drei Helixtypen ist bisher nur die B DNA in vivo nachgewiesen worden Sie ist eine rechtsgangige Helix mit einer Ganghohe Lange der Helix fur eine komplette Windung von 3 54 nm und 10 Basenpaaren und einem Durchmesser von 2 37 nm Weiterhin existieren die breitere A Helix Ganghohe 2 53 nm Durchmesser 2 55 nm und die gestrecktere Z Helix Ganghohe 4 56 nm Durchmesser 1 84 nm Soll ein in der DNA codiertes Gen abgelesen oder die DNA selbst im Zuge der Zellteilung verdoppelt werden so wird die Helix auf einem Teilstuck durch Enzyme entwunden Topoisomerasen und der Doppelstrang in Einzelstrange gespalten Helikasen In Bakterien liegt die DNA als ringformiges Molekul vor wahrend sie bei Eukaryoten freie Enden die sogenannten Telomere besitzt Die Beschaffenheit des DNA Replikationsmechanismus fuhrt dazu dass lineare DNA Molekule pro Verdopplung um ein paar Basenpaare verkurzt werden Je haufiger sich eine Zelle teilt desto kurzer wird die DNA Das bleibt bei begrenzter Zellteilung ohne Folgen da sich am Ende eines solchen Stranges kurze Sequenzen befinden die sich mehrere tausend Male wiederholen Es geht also keine Erbinformation verloren Teilweise wird die Verkurzung auch durch das Enzym Telomerase ausgeglichen nur in Stammzellen und Krebszellen Unterschreitet die Lange der repetitiven Sequenzen am Strangende eine bestimmte Lange so teilt sich die Zelle nicht mehr Hier liegt einer der Grunde fur eine begrenzte Lebensdauer Da Bakterien ein ringformiges DNA Molekul haben kommt es bei ihnen nicht zu einer Verkurzung des Stranges Ribonukleinsaure RNS RNA Bearbeiten Hauptartikel Ribonukleinsaure Die OH Gruppe am C2 Atom der Ribose ist fur die geringere Stabilitat der RNA verantwortlich Sie kann namlich ebenso wie die OH Gruppe am C3 Atom fur die normale Kettenbildung eine Verknupfung mit dem Phosphatrest eingehen Kommt es spontan zu einer solchen Umesterung wird die Nukleinsaurekette unterbrochen Cytosin Uracil Thymin Ein weiterer Unterschied ist dass in der DNA Thymin verwendet wird wahrend in der RNA Uracil vorkommt Durch oxidative Bedingungen oder andere Einwirkungen konnen Nukleinbasen innerhalb der DNA chemisch verandert werden So kommt es gelegentlich zu einer Desaminierung Abspaltung einer NH2 Gruppe es entsteht stattdessen eine O Gruppe In einem Doppelstrang passen dann die Stellen fur Wasserstoffbruckenbindungen der gegenuberliegenden Nukleinbasen nicht mehr zusammen und es kommt zu einer partiellen Aufspaltung Enzyme konnen veranderte Nukleinbasen ausschneiden und ersetzen oder reparieren Als Vorlage orientieren sie sich dazu an der zweiten nicht veranderten Nukleinbase Kommt es nun bei Cytosin zu einer solchen Desaminierung so entsteht Uracil Wurde Uracil auch gewohnlich in der DNA vorkommen konnte ein Enzym jetzt nicht mehr unterscheiden ob das Uracil die falsche Nukleinbase ist oder das gegenuberliegende Guanin das zuvor mit Cytosin paarte In diesem Falle konnte eine wichtige Information verandert werden eine Mutation konnte entstehen Um dieser Verwechslung zu entgehen wird in der DNA prinzipiell kein Uracil sondern Thymin verwendet Uracil wird in der DNA durch spezifische Enzyme die Uracil Glykosylasen erkannt und entfernt Enzyme konnen Thymin aufgrund seiner zusatzlichen Methylgruppe einwandfrei erkennen und so ist klar dass jedes Uracil in der DNA ein kaputtes Cytosin ist In der RNA ist diese Gefahr der Informationsverfalschung nicht gravierend da hier Informationen nur kurzfristig gespeichert werden und dazu nicht nur ein RNA Molekul der jeweiligen Sorte sondern hunderte vorhanden sind Sollten einige davon defekt sein so hat das keine gravierenden Auswirkungen auf den gesamten Organismus da es genug Ersatz gibt Varianten BearbeitenEs gibt zahlreiche Varianten der obigen Standard Nukleinsauren RNA und DNA Teilweise sind diese naturlichen Ursprungs daruber hinaus wurden aber auch im Rahmen der Xenobiologie Varianten entwickelt deren Bausteine auf den ersten Blick gar nicht mehr als Ribo im Fall von RNA oder Desoxyribonukleotide im Fall von DNA erkennbar sind In einzelnen Fallen ist es bis heute Gegenstand der Diskussion ob eine bestimmte Variante in der Natur vorkommt oder etwa in der Anfangsphase des Lebens auf der Erde vorkam oder nicht Im Prinzip konnen alle drei Teile eines Nukleinsaurebausteins verandert sein also die Basen Neben naturlich vorkommenden Nicht Standard Basen im einfachsten Fall Uracil bei DNA und Modifikationen DNA Methylierung wurden u a folgende kunstliche Varianten entwickelt xDNA xxDNA yDNA yyDNA 2006 Hachimoji DNA 2019 die Zucker Xenonukleinsauren XNA haben statt Ribose oder Desoxyribose eine andere Gruppe die ein anderer Zucker oder Zuckerderivat sein kann aber nicht muss Dies sind u a Cyclohexen Nukleinsauren englisch cyclohexenyl nucleic acids CeNA Tricyclo Desoxyribonukleinsauren tcDNA 13 14 15 die PhosphatgruppeThiophosphat als Abwehrsystem SspABCD SspE von Bakterien gegen Bakteriophagen 16 17 und Fomivirsen ein Phosphorthioat Oligonukleotid N3 P5 Phosphoramidate NP Morpholino Phosphoramidate MF Desoxyadenosinmonoarsenat dAMAs siehe GFAJ 1 Diskussion um den Einbau von Arsen in Biomolekule fraglicher Einbau in DNA bei der Halomonas Spezies GFAJ 1 siehe auch Halomonas titanicae eine Kombination daraus und weitere spezielle Modifikationen Peptid Nukleinsaure englisch Peptide Nucleic Acid PNA auch PNS verbruckte Nukleinsaure englisch locked nucleic acid LNA in Gegensatz zu unverbruckter Nukleinsaure englisch unlocked nucleic acid UNA Enantiomere RNA tritt in Lebewesen als D RNA auf L RNA als sog Spiegelmer kann allerdings synthetisiert werden Gleiches gilt analog fur DNA L DNA wird langsamer von Enzymen abgebaut als die naturliche Form was sie fur die Pharmaforschung interessant macht 18 19 Siehe auch BearbeitenNukleoside und Nukleotide Ribonukleinsaure und DesoxyribonukleinsaureLiteratur BearbeitenHans Beyer Wolfgang Walter Lehrbuch der organischen Chemie 23 Auflage Hirzel Stuttgart 1998 ISBN 3 7776 0808 4 Lubert Stryer Biochemie 5 Auflage Spektrum Verlag 2003 ISBN 3 8274 1303 6 Ralf Dahm Das Molekul aus der Schlosskuche In MaxPlanckForschung Nr 1 2004 S 50 55 mpg de Memento vom 11 April 2011 im Internet Archive PDF 1000 kB abgerufen am 25 Dezember 2019 Einzelnachweise Bearbeiten Eintrag zu Nucleinsauren In Rompp Online Georg Thieme Verlag abgerufen am 17 Februar 2016 a b Ulrike Roll Nukleinsauren In Werner E Gerabek Bernhard D Haage Gundolf Keil Wolfgang Wegner Hrsg Enzyklopadie Medizingeschichte De Gruyter Berlin New York 2005 ISBN 3 11 015714 4 S 1060 f hier S 1060 A Kossel Uber eine neue Base aus dem Thierkorper Vortrag in Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft Heft 18 1885 S 79 A Kossel Weitere Beitrage zur Chemie des Zellkerns In Zeitschrift fur physiologische Chemie Band 10 1886 S 248 R Altmann Uber Nucleinsauren In Archiv fur Anatomie und Physiologie Physiologische Abteilung Leipzig 1889 S 524 536 A Kossel Uber die chemische Zusammensetzung der Zelle Vortrag In Archiv fur Anatomie und Physiologie Physiologische Abteilung 1891 S 178 A Kossel A Neumann Uber das Thymin ein Spaltungsproduct der Nucleinsaure In Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft Band 26 1893 S 2753 Darstellung und Spaltungsproducte der Nucleinsaure Adenylsaure Vortrag In Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft Band 27 1894 S 2215 Uber Nucleinsaure und Thyminsaure In Zeitschrift fur physiologische Chemie Band 22 1896 97 S 74 A Kossel H Steudel Weitere Untersuchungen uber das Cytosin In Hoppe Seyler s Zeitschrift fur physiologische Chemie Band 38 1903 S 49 A Kossel Uber die chemische Beschaffenheit des Zellkerns Nobelvortrag am 12 Oktober 1910 in Stockholm In Munchener Medizinische Wochenschrift Band 58 1911 S 65 P Levene E London The stucture of Thymonucleic acid In Journal of Biological Chemistry 1929 83 S 793 802 Ramanarayanan Krishnamurthy Eddy I Jimenez Clementine Gibard Prebiotic Phosphorylation and Concomitant Oligomerization of Deoxynucleosides to form DNA in Angewandte Chemie 15 Dezember 2020 doi 10 1002 anie 202015910 Dazu Discovery Supports a Surprising New View of How Life on Earth Originated auf SciTechDaily vom 28 Dezember 2020 Quelle Scripps Research Institute Discovery boosts theory that life on Earth arose from RNA DNA mix auf ScienceDaily vom 28 Dezember 2020 Quelle Scripps Research Institute David Nield There s Mounting Evidence That Life on Earth Started With More Than Just RNA auf sciencealert vom 1 Januar 2021 Jianfeng Xu Vaclav Chmela Nicholas J Green David A Russell Mikolaj J Janicki Robert W Gora Rafal Szabla Andrew D Bond amp John D Sutherland Selective prebiotic formation of RNA pyrimidine and DNA purine nucleosides in Nature Band 582 S 60 66 3 Juni 2020 doi 10 1038 s41586 020 2330 9 Dazu Michael Marshall First life on Earth may actually have been built from both RNA and DNA auf NewScientist vom 3 Juni 2020 Magazin Band 3286 vom 13 Juni 2020 Philippine Aupy Lucia Echevarria Karima Relizani Fedor Svinartchouk Luis Garcia Aurelie Goyenvalle et al Identifying and Avoiding tcDNA ASO Sequence Specific Toxicity for the Development of DMD Exon 51 Skipping Therapy in Molecular Therapy Nucleic Acids Band 19 S 371 383 6 Marz 2020 Online 26 November 2019 doi 10 1016 j omtn 2019 11 020 Pradeep S Pallan Damian Ittig Annie Heroux Zdzislaw Wawrzak Christian J Leumannb Martin Egli Crystal structure of tricyclo DNA an unusual compensatory change of two adjacent backbone torsion angles in Chemical Communications Band 7 2008 doi 10 1039 B716390H Damian Ittig Anna Barbara Gerber Christian Joerg Leumann Position dependent effects on stability in tricyclo DNA modified oligonucleotide duplexes in Nucleic Acids Research 39 1 S 373 380 Januar 2011 doi 10 1093 nar gkq733 PMID 20719742 PMC 3017593 freier Volltext Xiaolin Xiong et al SspABCD SspE is a phosphorothioation sensing bacterial defence system with broad anti phage activities in Nature Microbiology Band 5 S 917 928 6 April 2020 doi 10 1038 s41564 020 0700 6 insbes Fig 1 Dazu SMART researchers uncover new anti phage defence mechanisms in bacteria mit Image 1 auf EurekAlert vom 6 Mai 2020 Quelle Singapore MIT Alliance for Research and Technology SMART Hao Yu et al DNA backbone interactions impact the sequence specificity of DNA sulfur binding domains revelations from structural analyses in Nucleic Acids Research Band 48 Nr 15 4 September 2020 S 8755 8766 doi 10 1093 nar gkaa574 W Purschke F Radtke F Kleinjung S Klussmann A DNA Spiegelmer to staphylococcal enterotoxin B in Nucleic Acids Research Band 31 Nr 12 2003 S 3027 3032 doi 10 1093 nar gkg413 PMID 12799428 Gosuke Hayashi Masaki Hagihara Kazuhiko Nakatani Application of L DNA as a molecular tag in Nucleic Acids Symposium Series Band 49 Nr 1 2005 S 261 262 doi 10 1093 nass 49 1 261 PMID 17150733 Normdaten Sachbegriff GND 4172117 2 OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Nukleinsauren amp oldid 218206425, wikipedia, wiki, deutsches

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