08 maart 2024 (Nanowerk Nieuws) Voor het eerst hebben wetenschappers van de Universiteit van Keulen (UoC) in het laboratorium kunstmatige nucleotiden, de bouwstenen van DNA, met verschillende aanvullende eigenschappen ontwikkeld. Ze zouden kunnen worden gebruikt als kunstmatige nucleïnezuren voor therapeutische toepassingen. DNA draagt ​​de genetische informatie van alle levende organismen en bestaat uit slechts vier verschillende bouwstenen, de nucleotiden. Nucleotiden zijn samengesteld uit drie onderscheidende delen: een suikermolecuul, een fosfaatgroep en een van de vier nucleobasen adenine, thymine, guanine en cytosine. De nucleotiden zijn miljoenen keren op een rij gezet en vormen de dubbele DNA-helix, vergelijkbaar met een wenteltrap. Wetenschappers van de afdeling Scheikunde van de UoC hebben nu aangetoond dat de structuur van nucleotiden in het laboratorium voor een groot deel kan worden gewijzigd. De onderzoekers ontwikkelden zogenaamd threofuranosylnucleïnezuur (TNA) met een nieuw, extra basenpaar. Dit zijn de eerste stappen op weg naar volledig kunstmatige nucleïnezuren met verbeterde chemische functionaliteiten. Het onderzoek werd gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society (“De horizon van de Xeno-nucleïnezuurruimte uitbreiden: drie nucleïnezuren met verhoogde informatieopslag”). Kunstmatige nucleïnezuren verschillen qua structuur van hun originelen. Deze veranderingen beïnvloeden hun stabiliteit en functie. “Ons threofuranosyl-nucleïnezuur is stabieler dan de natuurlijk voorkomende nucleïnezuren DNA en RNA, wat veel voordelen met zich meebrengt voor toekomstig therapeutisch gebruik”, aldus professor dr. Stephanie Kath-Schorr. Voor het onderzoek werd de 5-koolstofsuiker deoxyribose, die de ruggengraat van het DNA vormt, vervangen door een 4-koolstofsuiker. Bovendien werd het aantal nucleobasen verhoogd van vier naar zes. Door de suiker uit te wisselen wordt het TNA niet herkend door de eigen afbraakenzymen van de cel. Dit is een probleem geweest met op nucleïnezuren gebaseerde therapieën, omdat synthetisch geproduceerd RNA dat in een cel wordt geïntroduceerd, snel wordt afgebroken en zijn effect verliest. De introductie van TNA's in cellen die onopgemerkt blijven, zou het effect nu langer kunnen behouden. “Bovendien maakt het ingebouwde onnatuurlijke basenpaar alternatieve bindingsopties mogelijk om moleculen in de cel te targeten”, aldus Hannah Depmeier, hoofdauteur van het onderzoek. Kath-Schorr is er zeker van dat een dergelijke functie met name kan worden gebruikt bij de ontwikkeling van nieuwe aptameren, korte DNA- of RNA-sequenties, die kunnen worden gebruikt voor de gerichte controle van cellulaire mechanismen. TNA's zouden ook kunnen worden gebruikt voor het gericht transporteren van medicijnen naar specifieke organen in het lichaam (targeted drug delivery) en voor diagnostiek; ze kunnen ook nuttig zijn voor de herkenning van virale eiwitten of biomarkers.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=64818.php