Περίληψη:
Οι πλούσιες σε γουανίνη (G) αλληλουχίες του DNA και RNA μπορούν αυθόρμητα να
αυτοργανωθούν σε υπερμοριακές ελικοειδείς δομές τετραμερών δομών της γουανίνης
με ιόντα μετάλλων (G-quadruplexes), οι οποίες αντιπροσωπεύουν ελκυστικούς
στόχους για το σχεδιασμό νέων ναοϋλικών. Έτσι ένα μεγάλο μέρος της έρευνας έχει
επικεντρωθεί στην δομική ανάλυση και τις ιδιότητες αυτών των υπερμοριακών
δομών.
Οι 5’,8-κυκλο-2’-δεοξυγουανοσίνες (cdGs) αποτελούν προϊόντα βλάβης του DNA, τα
οποία περιέχουν ένα ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ του C5’ της δεοξυριβόζης και του
C8 άνθρακα της πουρίνης και σχηματίζονται πιθανότατα μετά από αντίδραση της
ομάδας του μεθυλενίου C5’ με ρίζες υδροξυλίου. Έχει μάλιστα αναφερθεί ότι
παρεμποδίζουν την αντιγραφή του DNA.
Η πιθανότητα των δύο διαστερεομερών (5’S) και (5’R) της 5’,8-κυκλο-2’
-δεοξυγουανοσίνης να μπορούν να σχηματίσουν παρόμοιες υπερμοριακές ελικοειδείς
δομές με αυτές των τετραμερών δομών της γουανίνης με ιόντα μετάλλων θα μπορούσε
να αποτελέσει ένα σημείο ενδιαφέροντος τόσο για τη βιολογία όσο και για την
υπερμοριακή χημεία. Αυτά τα νέα υπερμοριακά συγκροτήματα, εκτός από τις
μορφολογίες τους, οι οποίες μιμούνται εκείνες των βιολογικών τετραπλετών της
γουανοσίνης (G-quadruplexes), θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν και ως ευέλικτα
ικριώματα για την ανάπτυξη λειτουργικών νανοϋλικών. Βάσει αυτού μπορούν να
σχεδιαστούν μια σειρά από λιπόφιλα παράγωγα των δύο διαστερεομερών της 5’,
8-κυκλο-2’-δεοξυγουανοσίνης και να εξετασθεί η συμπεριφορά τους ως προς την
αυτοργάνωση τους παρουσία ιόντων μετάλλων. Στην προσπάθεια αυτή, έχει ήδη
αναπτυχθεί στα εργαστήρια της ομάδας του Δρ Χατζηλιάλογλου ένα σύντομο
συνθετικό πρωτόκολλο για τη σύνθεση των 5’S- και 5’R-3’,5’-Ο-δις(t-
βουτυλοδιμεθυλοσιλυλο)-5’,8-κυκλο-2’-δεοξυγουανοσινών, προκειμένου να μελετηθεί
η συμπεριφορά τους ως προς την αυτοργάνωσή τους. Από τα φασματοσκοπικά δεδομένα
πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (1H-NMR, 2D NOESY NMR, SANS) και κυκλικού
διχρωϊσμού (CD) που ελήφθησαν για το (S)-παράγωγο αυτών, προέκυψε ότι η ένωση
αυτή σχηματίζει παρουσία ιόντων στροντίου (II) σε χλωροφόρμιο δωδεκαμερικές
δομές τετραπλετών γουανοσίνης. Δεν μελετήθηκε όμως η συμπεριφορά του (R)
παραγώγου, λόγω της μικρής ποσότητάς του. Έτσι, στα πλαίσια της παρούσας
εργασίας πραγματοποιήθηκε (α) η παραγωγή του (5’R)-ισομερούς της 3’,5’-Ο-δις(t-
βουτυλοδιμεθυλοσιλυλο)-5’,8-κυκλο-2’-δεοξυγουανοσίνης σε μεγάλη ποσότητα μέσω
τριών συνθετικών βημάτων και (β) η εύρεση συνθετικής πορείας και παραγωγή των
(5’S)- και (5’R)-3’,5’-διδεκανοϋλο-5’,8-κυκλο-2’-δεοξυγουανοσινών μέσω 5
συνθετικών βημάτων, προκειμένου να διερευνηθεί η ικανότητα και αυτών για τον
σχηματισμό δομών τύπου τετραπλετών γουανοσίνης. Τα αποτελέσματα από τις
φασματοσκοπικές μελέτες της (5’R)-3’,5’-Ο-δις(t-βουτυλοδιμεθυλοσιλυλο)-5’,
8-κυκλο-2’-δεοξυγουανοσίνης θα δώσουν νέα στοιχεία για τη συμπεριφορά της ως
προς την αυτοοργάνωσή της, ενώ δεδομένων των συνθετικών δυσκολιών που
συναντήθηκαν, οι (5’S)- και (5’R)-3’,5’-διδεκανοϋλο-5’,8-κυκλο-2’
-δεοξυγουανοσίνη δεν παράχθηκαν σε επαρκή ποσότητα
για περαιτέρω μελέτη.
Λέξεις-κλειδιά:
Τετραπλέτα γουανοσίνης, Νανοϋλικά, 5', 8-κυκλο-2'-δεοξυγουανοσίνη
