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Mensa und Mathetower im Sonnenuntergang © Roland Baege​/​TU Dortmund

Genetisch markierte Mo­le­kül­bi­blio­the­ken – die Demokratisierung der Wirkstoffsuche

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  • Neues aus der Fakultät 2017
Technologiesprünge in einer wissenschaftlichen Disziplin können unerwartet den Fortschritt in ganz anderen Disziplinen beflügeln. So ist heute Biologen die Auslesung ganzer Genome mittels DNA-Sequenzierung kostengünstig möglich. Diesen technologischen Fortschritt machen sich Chemiker zu Nutze, um jedermann Zugang zur Wirkstoffsuche zu geben: Sie stellen genetisch markierte arzneistoffartige Moleküle in extrem großen Zahlen her. Aus diesen sogenannten DNA-ko­dier­ten Mo­le­kül­bi­blio­the­ken können Wirk­stof­fe sehr effizient durch DNA-Sequenzierung identifiziert werden. Über eine neue Synthesestrategie zu DNA-ko­dier­ten Mo­le­kül­bi­blio­the­ken, die auf einer chemoresistenten DNA-Sequenz basiert, berichten Mateja Klika Škopić und Koautoren in der Fachzeitschrift Chemical Science (2017, vol. 8, p. 3356; DOI: 10.1039/c7sc00455a).
Grafikillustration © Chemical Science

Ein kurzer chemoresistenter DNA-Strang ermöglicht die Ausweitung des Methodenspektrums für die Her­stel­lung DNA-kodierter Mo­le­kül­bi­blio­the­ken zur Wirkstoffsuche

Mit ihren Arbeiten im Labor von Dr. Andreas Brun­schwei­ger in der Fakultät für Chemie und Chemische Biologie der TU Dortmund leistet Mateja Klika Škopić einen wich­ti­gen Beitrag zur Weiterentwicklung der Technologie der DNA-ko­dier­ten Mo­le­kül­bi­blio­the­ken. Diese stellen mittlerweile ein wichtiges Standbein in der industriellen Wirkstoffsuche dar, da sie die Identifizierung von Wirkstoffen schnell und kostengünstig ermöglichen. Die größte Schwachstelle der Technologie liegt allerdings im bislang sehr limitierten Spektrum an che­mi­schen Methoden zur Synthese der Mo­le­kül­bi­blio­the­ken. DNA ist schließlich evolutionär auf Datenspeicherung optimiert worden, nicht auf die Erfordernisse der modernen Wirkstoffentwicklung. Um eine Vielzahl an aus der Wirk­stoff­syn­the­se bekannten Methoden erstmalig für die Her­stel­lung genetisch kodierter Bibliotheken nutzbar zu machen, bedient sich die neue Synthesestrategie „TiDEC“ eines chemoresistenten DNA-Strangs, der nach erfolgter Wirk­stoff­syn­the­se enzymatisch an kodierende DNA-Sequenzen gekoppelt wird. Mit der neuen Methode wurde eine Bibliothek von 15.000 DNA-ko­dier­ten Mo­le­kü­len, die auf aus der Wirkstoffentwicklung bekannten Strukturen basieren, synthetisiert.

Artikel in "Chemical Science"

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