Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Ранние работы и современный H-фосфонатный метод



В начале 1950-х гг. группа Александра Тодда заложила основы H-фосфонатного и фосфотриэфирного методов синтеза олигонуклеотидов. Реакция соединений 1 и 2 с образованием H-фосфонатного диэфира 3 является примером H-фосфонатной конденсации в растворе, в то время как реакция между 4 и 5 с образованием 6 — это фосфотриэфирная конденсация.

Схема H-фосфонатного олигонуклеотидного синтеза

Схема фосфодиэфирного синтеза

Схема фосфотриэфирного синтеза

Тридцать лет спустя эта работа вдохновила две исследовательские группы адаптировать H-фосфонатную конденсацию к твердофазному синтезу с использованием нуклеозидных H-фосфонатов в качестве строительных блоков, а пивалоилхлорида, 2,4,6-триизопропилбензолсульфонилхлорида (TIPS-Cl) и других соединений — в качестве активаторов. Практически метод был организован в виде очень простого синтетического цикла, состоящего из двух стадий: снятия диметокситритильной защиты и конденсации.Окисление H-фосфонатной диэфирной связи между нуклеозидами в фосфодиэфирные связи проводится после синтеза олигонуклеотидной цепи под действием раствора йода в водномпиридине. В случае необходимости, окисление может проводиться в безводных средах Метод также позволяет синтезировать тиофосфатные и селенофосфатные ]аналоги олигонуклеотидов. Окисление тетрахлорметаном в присутствии первичных и вторичных аминов приводит к фосфорамидатным аналогам. Ещё одним из удобств метода является возможность получения химерных олигонуклеотидов путем введения в их структуру двух или более типов производных межнуклеотидного фосфата.

Как правило, 5'-гидроксильная группа во всех 3'-Н-фосфонатах нуклеозидов и амино группа в Н-фосфонатах нуклеозидов c основаниями A, G и С защищаются перед использованием в синтезе теми же группами, что и в фосфорамидитном методе (см. ниже). Однако, защита амино групп не является строго обязательной.

Фосфодиэфирный метод

В 1950-х гг. Корана и сотрудники разработали фосфодиэфирный метод, в котором 3'-O-ацетилнуклеозид-5'-O-фосфат активировалсяN,N'-дициклогексилкарбодиимидом (DCC) или п-толуолсульфонилхлоридом (TsCl), а затем вводился в реакцию с 5'-O-защищённым нуклеозидом с образованием динуклеозидмонофосфата.[21] После удаления защитной ацетильной группы в основной среде, проводили дальнейшее удлинение цепи. Следуя данному методу, были синтезированы наборы три- и тетрадезоксирибонуклеотидов, которые затем были превращены в более длинные олигонуклеотиды, позволившие расшифровать генетический код. Главным ограничением фосфодиэфирного метода является образование пирофосфатных олигомеров и олигонуклеотидов, разветвлённых у межнуклеозидной фосфатной группы. Метод кажется шагом назад по сравнению с описанным ранее более селективным подходом, однако большинство доступных сегодня защитных групп фосфата в то время ещё не было открыто. Отсутствие удобной стратегии защиты потребовала отказа от данного метода для достижения цели исследования.

Фосфотриэфирный метод

В 1960-х гг. группы под руководством Р. Летсингера (R. Letsinger)и К. Риза (C. Reese)] разработали фосфотриэфирный метод. Определяющее отличие от фосфодиэфирного подхода состоит в предварительной защите фосфата в реагенте и продукте цианэтильной группой. Это изменение исключило возможность образования олигонуклеотидов с разветвлением у фосфатных групп. Бо́льшая селективность метода позволила использовать более реакционноспособные конденсирующие реагенты и катализаторы,[24][25] которые значительно уменьшили продолжительность синтеза. Метод, изначально разработанный для синтеза в растворе, был также применен и в твердофазном синтезе, первоначально на полистироле с низкой степенью сшивки, что инициировало широкий научный поиск в твердофазном синтезе олигонуклеотидов и в конечном итоге привело к автоматизации синтеза.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.