LNA (Nukleinsäure)

LNA Monomer.

3'-endo-Konformation der Ribose.

LNA (engl. locked nucleic acid) ist ein modifiziertes RNA-Nukleotid. Die Ribose-Einheit von einem LNA Nukleotid ist mit einer zusätzlichen Brücke zwischen der 2'-Sauerstoff und 4'-Kohlenstoff verknüpft.
Hierdurch wird die Ribose in der 3'-endo (Nord) Konformation fixiert und ist strukturell unflexibler als das unmodifizierte Analogon. Dies erhöht signifikant die Hybridisierungseigenschaften (Schmelzpunkt) sowie die Affinität zur Basenstapelung. ^[1]

LNAs wurden erstmals unabhängig von Takeshi Imanishi et al.^[2] und Jesper Wengel et al.^[3]synthetisiert.

Ein dänisches Biotech-Unternehmen (Exiqon A/S) haben sich im Jahre 1997 die Exklusivrechte an der LNA-Technologie gesichert.^[4]

Vorteile

Diese modifizierten Bausteine können wie gewöhnliche Nukleoside in der Festphasensynthese eingesetzt werden.
Einige der Vorteile der LNA-Technologie:

Ideal für den Nachweis von kurzen RNA-und DNA-Targets
Erhöhen die thermische Stabilität
Vollständige Resistenz gegen Exo-und Endonukleasen (folglich hohe Stabilität in vivo und in-vitro-Anwendungen) ^[5]
Erhöhte Zielspezifität
Kompatibilität mit standardisierten Enzym-Prozessen

Einzelnachweise

↑ A. Arora, J. Wengel:Thermodynamic, Counterion, and Hydration Effects for the Incorporation of Locked Nucleic Acid Nucleotides into DNA Duplexes. in: Biochemistry. 2006, 45 (23), S. 7447–7455; doi:10.1021/bi060307w.
↑ Y. Hari, T. Imanishi:Synthesis of 2′-O,4′-C-methyleneuridine and -cytidine. Novel bicyclic nucleosides having a fixed C3'-endo sugar puckering. in: Tetrahedron Letters. 1997, 38 (50), S. 8735–8738; doi:10.1016/S0040-4039(97)10322-7.
↑ A. Alexei, J. Wengel:LNA (Locked Nucleic Acids): Synthesis of the adenine, cytosine, guanine, 5-methylcytosine, thymine and uracil bicyclonucleoside monomers, oligomerisation, and unprecedented nucleic acid recognition. in: Tetrahedron Letters. 1998, 54 (14), S. 3607–3630; doi:10.1016/S0040-4020(98)00094-5.
↑ Homepage von Exiqon
↑ M. Frieden, H. F. Hansen, T. Koch: Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids. 2003, 22, 1041–1043.

[1] A. Arora, J. Wengel:Thermodynamic, Counterion, and Hydration Effects for the Incorporation of Locked Nucleic Acid Nucleotides into DNA Duplexes. in: Biochemistry. 2006, 45 (23), S. 7447–7455; doi:10.1021/bi060307w.

[2] Y. Hari, T. Imanishi:Synthesis of 2′-O,4′-C-methyleneuridine and -cytidine. Novel bicyclic nucleosides having a fixed C3'-endo sugar puckering. in: Tetrahedron Letters. 1997, 38 (50), S. 8735–8738; doi:10.1016/S0040-4039(97)10322-7.

[3] A. Alexei, J. Wengel:LNA (Locked Nucleic Acids): Synthesis of the adenine, cytosine, guanine, 5-methylcytosine, thymine and uracil bicyclonucleoside monomers, oligomerisation, and unprecedented nucleic acid recognition. in: Tetrahedron Letters. 1998, 54 (14), S. 3607–3630; doi:10.1016/S0040-4020(98)00094-5.

[4] Homepage von Exiqon

[5] M. Frieden, H. F. Hansen, T. Koch: Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids. 2003, 22, 1041–1043.

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