Xenonukleinsäure

Xenonukleinsäuren (englisch Xeno nucleic acid, kurz XNA) sind künstliche Varianten der natürlichen Nukleinsäuren RNA und DNA und damit Teil der Synthetischen Biologie. XNA ist ein synthetisches Polymer, das die gleichen Informationen wie DNA tragen kann, jedoch mit unterschiedlichen molekularen Bestandteilen. Wesentliches Merkmal ist, dass das Zuckermolekül (Ribose bzw. Desoxyribose) durch einen anderen Zucker (beispielsweise Threose oder eine Hexose), ein Zuckeranalogon (wie Ethylenglycol) oder eine andere Gruppe ersetzt ist. Die Entwicklung von sechs verschiedenen dieser künstlichen XNA-Nukleotide wurde im Dezember 2011 von Vitor B. Pinheiro und Kollegen zur Publikation eingereicht. Diese können wie RNA und DNA Nukleinsäurebrückenketten bilden, wodurch sich genetische Informationen speichern und abrufen lassen. Die Vorsilbe „Xeno“ (und damit das „X“ in XNA) leitet sich ab vom griechischen ξένος und bedeutet „fremd“ oder „Fremdkörper“, was sich auf den Unterschied in der Molekülstruktur im Vergleich zu DNA oder RNA bezieht.

Selbst wenn keine Nicht-Standard-Basen vorkommen, d. h. die genetische Information in den vier kanonischen DNA-Basen gespeichert ist, können natürliche DNA-Polymerasen diese Informationen nicht lesen und duplizieren. Somit ist die in XNA gespeicherte genetische Information „unsichtbar“ und daher für natürliche Organismen auf DNA-Basis unbrauchbar.

↑ Markus Schmidt: Synthetic Biology. John Wiley & Sons, 2012, ISBN 978-3-527-65926-5, S. 151 (englisch, google.com [abgerufen am 6. März 2019]).
↑ Vitor B. Pinheiro et al.: Synthetic Genetic Polymers Capable of Heredity and Evolution. In: Science. 336. Jahrgang, Nr. 6079, 2012, S. 341–344, doi:10.1126/science.1217622, PMID 22517858, PMC 3362463 (freier Volltext), bibcode:2012Sci...336..341P (englisch).
↑ Robbie Gonzales: XNA Is Synthetic DNA That's Stronger than the Real Thing. In: Io9. 19. April 2012, abgerufen am 7. März 2019 (englisch).
↑ Markus Schmidt: Xenobiology: A new form of life as the ultimate biosafety tool. In: BioEssays. 32. Jahrgang, Nr. 4, April 2010, S. 322–331, doi:10.1002/bies.200900147, PMID 20217844, PMC 2909387 (freier Volltext) – (englisch).

[Schmidt2012-1] Markus Schmidt: Synthetic Biology. John Wiley & Sons, 2012, ISBN 978-3-527-65926-5, S. 151 (englisch, google.com [abgerufen am 6. März 2019]).

[Pinheiro2012-2] Vitor B. Pinheiro et al.: Synthetic Genetic Polymers Capable of Heredity and Evolution. In: Science. 336. Jahrgang, Nr. 6079, 2012, S. 341–344, doi:10.1126/science.1217622, PMID 22517858, PMC 3362463 (freier Volltext), bibcode:2012Sci...336..341P (englisch).

[:1-3] Robbie Gonzales: XNA Is Synthetic DNA That's Stronger than the Real Thing. In: Io9. 19. April 2012, abgerufen am 7. März 2019 (englisch).

[Schmidt1-4] Markus Schmidt: Xenobiology: A new form of life as the ultimate biosafety tool. In: BioEssays. 32. Jahrgang, Nr. 4, April 2010, S. 322–331, doi:10.1002/bies.200900147, PMID 20217844, PMC 2909387 (freier Volltext) – (englisch).