Locked Nucleic Acid

Locked Nucleic Acid (Abk.: LNA, deutsch verbrückte Nukleinsäure oder geschlossene Nukleinsäure) ist eine Xenonukleinsäure und besteht aus modifizierten Nukleotiden. Die Ribose-Einheit der RNA-Bausteine ist in der LNA mit einer zusätzlichen Brücke zwischen dem 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.

LNAs wurden erstmals unabhängig von Takeshi Imanishi et al. und Jesper Wengel et al. synthetisiert.

Das dänische Biotech-Unternehmen Exiqon A/S hat sich im Jahre 1997 die Exklusivrechte an der LNA-Technologie gesichert. Mit der Übernahme von Exiquon A/S durch Qiagen im Jahr 2020 gelangte die Technologie ins Portfolio der QIAGEN-Gruppe.

Im Gegensatz zu LNA steht UNA (englisch unlocked nucleic acid, deutsch unverbrückte Nukleinsäure).

↑ Deutsche Gebrauchsmusterschrift DE 20 2013 012 242 U1: Zusammensetzungen für die durch RNA gesteuerte Modifikation einer Ziel-DNA und für die durch RNA gesteuerte Modulation der Transkription (2. Februar 2016), Seite 34 im PDF (abgerufen am 8. Juli 2024)
↑ 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 (Memento vom 3. Januar 2011 im Internet Archive)
↑ Niels Langkjær, Anna Pasternak, Jesper Wengel: UNA (unlocked nucleic acid): A flexible RNA mimic that allows engineering of nucleic acid duplex stability. In: Bioorganic & Medicinal Chemistry. Band 17, Nr. 15, 2009, S. 5420–5425, doi:10.1016/j.bmc.2009.06.045.
↑ M. A. Campbell, J. Wengel: Locked vs. unlocked nucleic acids (LNA vs. UNA): contrasting structures work towards common therapeutic goals. In: Chemical Society reviews. Band 40, Nr. 12, Dezember 2011, S. 5680–5689, doi:10.1039/c1cs15048k, PMID 21556437 (Review).

[1] Deutsche Gebrauchsmusterschrift DE 20 2013 012 242 U1: Zusammensetzungen für die durch RNA gesteuerte Modifikation einer Ziel-DNA und für die durch RNA gesteuerte Modulation der Transkription (2. Februar 2016), Seite 34 im PDF (abgerufen am 8. Juli 2024)

[2] 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.

[3] 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.

[4] 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.

[5] Homepage von Exiqon (Memento vom 3. Januar 2011 im Internet Archive)

[6] Niels Langkjær, Anna Pasternak, Jesper Wengel: UNA (unlocked nucleic acid): A flexible RNA mimic that allows engineering of nucleic acid duplex stability. In: Bioorganic & Medicinal Chemistry. Band 17, Nr. 15, 2009, S. 5420–5425, doi:10.1016/j.bmc.2009.06.045.

[7] M. A. Campbell, J. Wengel: Locked vs. unlocked nucleic acids (LNA vs. UNA): contrasting structures work towards common therapeutic goals. In: Chemical Society reviews. Band 40, Nr. 12, Dezember 2011, S. 5680–5689, doi:10.1039/c1cs15048k, PMID 21556437 (Review).