Einkristall‐Röntgenstrukturanalysen von Oligonucleotiden und Oligonucleotid‐Wirkstoff‐Komplexen

Nucleinsäuren stellen das Alphabet der genetischen Information für alle lebenden Organismen dar. Sie spielen zudem die Rolle eines Regulators bei vielen biologischen Vorgängen, bei denen genetische Information genutzt wird. Das Doppelhelix‐Modell von Watson und Crick (1953) versuchte die strukturellen Grundlagen für die biologische Funktion der DNA zu erklären, doch scheint dieser Einblick in die Strukturen von Nucleinsäuren ebenso viele Fragen aufgeworfen wie gelöst zu haben. Experimentelle Untersuchungen, insbesondere die Röntgenbeugung an Fasern, lieferten reichlich Informationen über die konformative Flexibilität von Nucleinsäuren und die Bedeutung von Wechselwirkungen mit Wasser und Kationen. Große Fortschritte in der organischen Synthese trieben auch die Erforschung von Nucleinsäuren gegen Ende der siebziger Jahre voran. Als synthetische Oligonucleotide mit definierter Sequenz und hohem Reinheitsgrad in Milligramm‐Mengen verfügbar wurden, war der Weg frei für genaue Strukturanalysen mit Einkristallbeugungsmethoden und später mit der NMR‐Spektroskopie. Im folgenden soll ein ausführlicher Überblick über die Ergebnisse gegeben werden, die die Anwendung von kristallographischen Techniken auf DNA, RNA und Nucleinsäure‐Wirkstoff‐Komplexe im Zeitraum von 1979 bis 1990 erbracht hat. Darüber hinaus werden in einem Anhang wichtige Begriffe zur Beschreibung von Oligonucleotidkonformationen erläutert.