PNA as a versatile scafforld for programmable supramolecular chemistry : Applications to encode combinatorial libraries and template reactions
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The robustness of Peptide Nucleic Acid (PNA) oligomers and ease of synthesis have made them an attractive platform to encode small- or macromolecules for microarraying purposes and other applications based on programmable self assembly. A thorough investigation of various protecting groups expanded the scope of PNA-encoded synthesis. Alkylamine, hydroxymetylene, and alkyl-guanidine side chains were introduced, either on the nucleobase or on the backbone of PNA. Such modifications of PNA oligomers improved their water solubility and cell permeability. These oligomers were used to encode libraries of small molecules or to perform templated reactions. For the purpose of fluorescence detection of the templated Staudinger reaction, fluorogenic molecules containing azide functionality were developed and bound to PNA oligomers. This enabled the detection of catalytic amounts of oligonucleotides in a sequence-specific manner at physiologically relevant concentrations.
Abstract FR:
La stabilité des Peptide Nucleic Acids (PNA) en font une alternative intéressante pour les assemblements supramoléculaires ayant une application biologique telle que l’encodage de chimiotèques combinatoires de petites molécules et des réactions engendrées par l’hybridation. Pour l’encodage, il fut nécessaire d’évaluer des combinaisons de groupements protecteurs. L’introduction d’amines primaires qui sont protonées en milieu aqueux a permis d’augmenter considérablement la solubilité des oligomers de PNA dans l’eau et de diminuer l’aggrégation des PNA. Les chimiothèques contenant les PNA modifiés sont fortement solubles dans plusieurs tampons biologiques et leur hybridation sur micropuce à ADN se fait de façon spécifique. La réaction Staudinger engendrée par l’hybridation des oligomères PNA, formant une 7-aminocoumarin dont la formation peut être suivie par fluorométrie, était utilise pour la détection d’acides nucléiques ADN complémentaires en la manière catalytique.