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| Max-Planck-Forschungsgruppe Höbartner |
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Nukleinsäurechemie
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Wir interessieren uns für die Chemie und Biochemie von RNA und DNA und legen unseren Schwerpunkt auf die Untersuchung von Funktionen und Strukturen katalytisch aktiver Nukleinsäuren.
Desoxyribozyme sind katalytisch aktive DNA Sequenzen, die durch in vitro Selektion aus kombinatorischen Nukleinsäure¬bibliotheken isoliert wurden, in der Natur bisher aber nicht nachgewiesen werden konnten. Seit dem ersten Bericht über ein Desoxyribozym im Jahr 1994, wurde eine Vielzahl von katalytisch aktiven DNA Enzymen identifiziert. Die meisten Desoxyribozyme verwenden Nukleinsäuresubstrate und katalysieren Trans¬formationen an Phospho¬diesterbindungen. Die bekanntesten Desoxyribozyme sind RNA-schneidene DNA Katalysatoren. Seit kurzem gewinnen aber auch RNA-ligierende DNA Enzyme zunehmend an Bedeutung.
Einige DNA Enzyme finden bereits praktische Verwendung sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der angewandten Forschung, obwohl über die molekularen Details ihrer komplexen dreidimensionalen Strukturen und den Mechanismus der DNA Katalyse noch sehr wenig bekannt ist.
Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit Desoxyribozymen und stellt sich wichtigen Herausforderungen der DNA-vermittelten bioorganischen Chemie. Unsere obersten Ziele sind einerseits die noch verborgenen Möglichkeiten auszuschöpfen, die DNA zur Katalyse chemischer und biochemischer Reaktionen bietet und andererseits die DNA Enzyme als nützliche Werkzeuge in der Forschung einzusetzen.
Wir befassen uns mit fundamentalen mechanistischen Fragen zur DNA Katalyse und analysieren dazu die Strukturen, und Funktionen verschiedener Klassen von Desoxyribozymen mit unterschiedlichen chemischen, biochemischen und biophysikalischen Methoden. In diesem Zusammenhang beschäftigen wir uns auch mit der Entwicklung von einfachen und verlässlichen Methoden zur Identifizierung bestimmter DNA Merkmale, die für die Katalyse unverzichtbar sind.
Außerdem untersuchen wir die mögliche Bandbreite DNA-katalysierter Reaktionen in bisher vernachlässigten Bereichen. Im Speziellen arbeiten wir an einem in vitro Selektionsprojekt mit dem Ziel, DNA Enzyme für die positionsspezifische Alkylierung von Nukleosiden zu entwickeln. Ausgewählte Katalysatoren aus diesen Experimenten werden für praktische Anwendungen optimiert und für die Untersuchung von Fragestellungen aus dem Bereich der RNA Faltung eingesetzt werden.
Die Erkenntnisse aus unseren Untersuchungen sollen zu einem breiteren Verständnis der DNA Katalyse beitragen und könnten auch für die Entwicklung verbesserter Biokatalysatoren Anwendung finden.
Forschungsgruppen-Webseite
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